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一、现代营林技术的重要性
现代营林技术在我国林业的发展中占据了重要的位置,具有相当重要的作用,其重要性一般体现在以下几个方面:首先,营林技术本身作为林业技术的重要组成部分,能够提升林业经营的整体效益,对经济树种进行布局,以此来使植物的发展呈现出多样化的特点,另外通过对营林植物种类的丰富,能够保护生态的平衡,从而保证陆地生物的多样性;在实践方面,营林技术能够保护植物的多样性,使那些濒临灭绝的植物得到保护,并且有效减少由于植物多样性的减少而带来的生态损害。
二、现代营林技术中的植物多样性保护问题
在现代的营林技术当中,为了有效提高植物的多样性,在技术实施的过程中会出现一些技术难题和实施问题,对于这些问题,需要林业工作者对其进行具体分析,以此来提高营林技术的整体水平,一般情况下,常见的营林技术问题主要包括以下几个方面:
1.植物的病、虫害问题
有史以来,植物的病虫害问题一直是影响植物多样性发展的首要因素,造成其产生的主要原因有四个方面,首先是植物的种植阶段,对植物的管理与规划不够规范,使其给病虫害的产生予以可乘之机。其次是生长环境的影响,个不同种类的植物生长特性有着一定的差异,需在相对良好的生长环境中才能够具有一定的抵抗力,而在不符合其生长特性的生长环境中,则在极大程度上降低了其病虫害抵抗性,这便成为植物产生病虫害不容忽视的主要原因之一。再次是自然环境变化对植物的影响,自然环境的变化包含了多个因素,其中主要因素以天气状况、地理环境及温度等为主,若其环境影响达到植物最大承受临界值,则植物便会在短期内产生严重的病态。最后是人为因素影响,该因素包含了环境污染、人为破坏及虫害入侵而导致生态环境失衡等,对植物的影响较大,同时具有较强的感染性。
林业工作者应该结合林场植物的实际情况,掌握产生的主要病虫害类型,并且定期进行相关的巡视,一旦发现植物出现相应的病虫害症状,及时进行上报和处理;另外需要做好病虫害的预防工作,从病虫害发生的源头来对其进行相应的预防,而不是等到病虫害发生之后,再被动地进行相关的处理。
2.炼山营林
炼山营林在我国具有一千多年的历史,并且形成了一种习惯,人们用火来对林地进行清理,然后在被清理的空地上进行植树造林,但是从现代营林技术的角度上来看,这种炼山造林能够引起生态环境的严重破坏,同时也影响了人们的生存环境,是一种极为不科学的营林方式。另外,采取炼山营林会造成山林中稀有物种的消失,造成林场周围生态的不平衡,从而影响林场的长期发展。这种营林技术违背了现代营林的目的,破坏了植物的多样性,这种方式会对地表的保护造成一定的影响,在遇到大雨天气的时候,会引起一定程度的水土流失,所以说,在进行林场营林的过程中,需要在保护环境的同时,考虑林场原有的生态平衡,这样才能达到现代营林技术的原有目的。
3.缺少对营林造林的保护
营林造林是提高林业资源可持续发展的重要举措,对于保障林业资源数量有着重要意义。但部分在林业资源的利用过程中,忽视了营林造林问题,导致其林业资源储备量逐年下降,植物种类随之减少,至此便对林业植物多样化发展构成较为严重的威胁。
三、现代营林技术中植物多样性保护的具体措施
1.加强对病虫害的防治
病虫害对林业的危害程度较大,所以说,林业工作者需要根据林场植物种类和病虫害的实际情况,来采取合理的病虫害防治方法,以此来保证营林植物的成活率和多样性,一般情况下,其主要措施包括以下几个方面:首先林业工作者应该结合林场植物的实际情况,掌握产生的主要病虫害类型,并且定期进行相关的巡视,一旦发现植物出现相应的病虫害症状,及时进行上报和处理;另外需要做好病虫害的预防工作,从病虫害发生的源头来对其进行相应的预防,而不是等到病虫害发生之后,再被动地进行相关的处理;在对病虫害进行防治的过程中,应该尽量避免使用化学药物,需要定期对植物展开检验检疫工作,以此来保证苗木的正常生长。
2.根据当地条件,展开混交营林
现代营林技术的主要目的是为了保证植物的多样性,在这样的情况下,需要根据当地环境的实际情况,科学地进行混交营林,这样可以提高林场空问的整体利用率,降低由于病虫害而带来的损失,同时还能够丰富林场植物的种类。在进行混交营林的过程中,要根据不同种类植物的不同特点,对林场的空间和地势进行合理安排,另外根据林地条件,对混交林的面积不断扩大,以此来丰富植物的整体种类,促进混交林的生长发育周期,以此来提高林场的整体经济效益。
3.加强营林过后的植物保护
在进行大范围的营林之后,要根据实际情况,加强对植物的后续保护工作,保护的主要内容体现在以下几个方面:首先是对植物本身的成活率进行保护,定期对植物进行观察,以此来增强对林场植物的保护;其次,要加强对林场周围的巡视,严禁砍伐树木,另外要禁止大型家畜的放牧活动,以此来保护林场的植被不受破坏,保持植物的生态平衡。
4.适当封山育林
为了提高林场植物的整体成活率,加强对植物多样性的保护,还要根据林场植物的整体生长情况,进行适当地封山育林,这样,可以降低人和动物对林场植物多样性的危害;另外,封山育林需要有计划地进行,一般是在植物的生长关键期来进行,这样才能有效地提高植物的整体成活率。
四、结语
关键词:园林树木;健康状况;多样性
市区游园是组成市区绿地生态系统尤为重要的部分[1]。园林树木在市区游园中具有十分重要的作用,不仅可以构成令人赏心悦目的美景,具有极高的观赏价值,而且作为城市园林生态系统的主体,也发挥着巨大的生态作用。其中,树木的健康状况直接决定着观赏价值的高低和生态作用的发挥。以往,管理者保障树木健康大多从防治病虫害和修剪养护两方面入手,很少考虑植物多样性对园林树木健康状况的影响[4]。本文通过对南阳市区内主要游园树木健康状况的调查分析,探讨了树木健康状况与植物多样性之间的相关关系,旨在今后为游园树木的合理配置提供理论参考,为南阳市政府进行城市规划提供科学指导。
1 研究地点概况
南阳市位于河南省的西南部,地处北纬32°17'~33°48'和东经110°58'~113°49'之间。南阳属于季风大陆湿润半湿润气候。全年平均气温处于14.4℃~15.7℃之间,其中,一月的平均气温为0.5~2.4℃,七月的平均气温为26.9℃~28.0℃。植物特别依赖的降雨则主要集中在6、7月份,全年降雨量在703.6~1173.4毫米水平之间。气候m宜,光照充足,日照时数全年保持在1897.9~2120.9小时之间,全年无霜期为220~245天。
2 研究方法
在南阳市区内选择8个比较有代表性的游园进行调查,主要调查树木种类、株数及健康状况。根据园林树木养护管理标准[2],对园林树木健康状况进行量化赋分(见表1)。
3 结果与分析
3.1 园林树木种类和株数调查结果
对这8个游园的调查结果表明,8个游园共有乔木25种,灌木7种,两者的株数比为3.6:1。乔木主要以香樟、枇杷和红叶李为主;灌木主要以桂花、紫荆和夹竹桃为主。由于各个游园的面积不同,功能不同,所以其树木种类和株数变化很大(见表2)。其中,树木种类最少的农校游园和蓝天游园,仅有9种;最多的七一游园可达18种。株数最少的农校游园,仅有71株;株数最多的健康主题公园,高达281株。这反映了各游园之间绿化水平差异较大。
3.2 树木健康状况的量化与平均值计算
先根据园林树木养护管理标准对游园树木健康状况进行量化赋分,再利用株数加权平均求出每个调查地点树木的平均健康状况。
3.4 植物多样性与园林树木健康状况的相关分析
根据表1的数据算出各游园树种的树木平均健康状况,并用树种株数计算Shannon-Wiener指数,结果见表3。
对表3数据进行分析,结果表明主要游园树木的健康状况(G)与植物多样性(H)相关性良好,相关方程为:G=4.0753H+0.3702,相关系数R=0.9274,t=6.071。对方程的相关关系做相关关系显著性检验,当自由度df=7,t0.01(双侧)=3.707,即P
4 结束语
南阳市区游园树木的健康状况与园林植物多样性显著相关。树木的健康状况级别随着植物多样性的增加而增大。换言之,游园内绿化树种越多,该游园树木生长得就越好。因此,建议今后在开发游园,营建植物群落时,要尽可能地选择多种植物素材来丰富树木种类,增加植物多样性,从而能够在最大程度上提升植物的健康状况,更加充分地发挥出园林植物的景观价值和生态平衡作用。
参考文献
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[4]盖钧镒.试验统计方法[M].北京:中国农业出版社,2000.
文/秦文军
著名语言学家吴宗济今年已是101岁的高龄,在他的书柜里,摆满了分类收藏的书籍,书桌上放着电脑、打印机,桌子底下放着一叠光盘。这些摆设向来访者表明:这间书房的主人还在辛勤地工作着。是的,吴老虽然已步入期颐之年,但行动依然矫健,且精神矍铄,浑身上下充满了活力,无一丝垂暮之气,他的健康与“养心”有着很大的关系。
吴老出生于1909年,早年在清华大学就读。幼时的他身体并不是十分健康,晚年还罹患直肠癌,但他的精神依然乐观而且幽默,尤其是不服老。
有人说收藏能陶冶人的身心,此话确实不假,吴老也喜欢收藏,但他收藏的却是常人所想不到的猫头鹰工艺品。1957年。他到国外进修,看到有个漂亮的水晶猫头鹰,就买了下来,这成为他首个猫头鹰藏品。几十年过去,如今他的家犹如一个小型猫头鹰工艺品博物馆:墙上有猫头鹰风筝、猫头鹰挂钟、猫头鹰温度计、猫头鹰形镜子;柜子里有猫头鹰造型的圆珠笔、钢笔、橡皮、图章、发卡、手电筒、牙签盒、手表;桌子上有猫头鹰形的草编筐、电扇、台灯、糖盒、装饰盒、瓷罐、存钱罐等等。他的朋友和学生知道他有这个癖好,看到猫头鹰制品就替他买下,其数量已达300余个。吴老喜欢猫头鹰,甚至用笔为自己的“至爱”赋诗咏唱:“……尔性耽守夜,宵征而昼宿;我亦习夜静,每作终宵读……”
吴老在饮食上追求清淡,他认为,鱼肉蔬菜只要平均就行;朋友们见他年纪大,就送给他鹿茸、西洋参等补品,他都没吃。吴老有40年的抽烟史,但有一次到国外,看见很多公共场所都不允许吸烟,他没有吸,当时也没有什么感觉,回国后,很自然地就把烟戒了。但他喜欢喝酒,年轻时,他一顿饭能喝一瓶二锅头,以后白酒不喝了,就改为每天中午喝半瓶或一瓶啤酒,晚上喝四两左右绍兴酒,“在我看来,啤酒不算酒啊。”吴老为自己辩解。
吴老一直把上班走路或骑车当作一种运动,即使到了90岁以后,他也没有服老,说自己“走二三十公里也没有问题”。他常把自己的“养生之道”改为“养心之道”。他曾说:“我没有养生之道,但有养心之道,读书养心,对自己的健康大有裨益。”如果有人问的是“养身之道”,他也会改一字,改为“适身之道”,意为“随遇而安”。吴老的“养心”之道,可以从两个不同的方面来解释:一为随遇而安,一为永远进取。
百岁寿星谱――少吃煎炸腌制食品,多吃蔬菜水果
文/施小六
[寿星小传]
杨慈惠,汉族,女,1895年1月1日出生于广东省惠阳县,1999年104岁。
她父亲杨寿昌是当时岭南大学的教授,学富五车,受世人尊敬,于70岁时去世。她母亲则活到83岁。她在12个兄妹中为老大,到2000年的时候除七妹健在(90岁)之外,其余的弟妹已相继去世。
[长寿秘诀]
在父亲的影响下,她学习了基本文化知识,后来又去了广州市仓边路图强医院学医。学成后,便在广州的一个医院当助产士,后来又去博罗县工作,直至1954年退休后才回到广州,作为一名医护工作人员,一名白衣天使,救死扶伤几十年,懂得人体生理、卫生等方面的知识,有良好的生活习惯和饮食习惯,她不沾烟酒,腌制煎炸之类的食物也极少食用,平时经常吃蔬菜、水果,她每天还喝高钙牛奶,补充营养和钙质。
老寿星作息很有规律,每天晚上9点钟睡觉,早上6点钟起床,做运动健身。运动形式多种多样,散步、做操、打太极拳等。
关键词:俄罗斯;植物遗传资源;原生境保存;非原生境保存
中图分类号:S32(512) 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2014)04-0125-03
植物种质资源又称遗传资源、基因资源,是蕴藏在植物各类品种、品系、类型、野生种和近缘植物中的全部基因遗产[2]。农作物种质资源是农业生产和育种的物质基础,种质资源的研究水平关系到资源的利用效率、农作物育种和生产发展的水平。为防止农作物种质资源减少和灭绝,采用原生境保存和非原生境保存相结合的方法来保护种质资源。原生境保存是指在原来的生态环境中就地进行繁殖保存种质,如建立自然保护区或天然公园;非原生境保存是指种质保存于该植物原生态生长地以外的地方, 如建设低温种质库的种子保存、田园种质库(种质圃、植物园)的植株保存,以及试管苗种质库的组织培养物保存等[3]。
俄罗斯领土面积约1 700万平方公里,跨寒带、亚寒带和温带三个气候带,有8个生物地理区和54个生态区。广袤的土地和多样的气候为俄罗斯农业发展提供了重要的物质基础。
1 俄罗斯原生境保存现状
俄罗斯有完整的欧亚自然生态系统(除了热带地区),包括极地沙漠、苔原、森林-苔原、针叶林、混交林和落叶林、森林-干草原和半荒漠地带。植物群包括12 500种野生维管植物、2 200多种苔藓植物、3 000多种地衣。在栽培植物野生近缘种方面,俄罗斯是世界领先国家之一,仅在其欧洲部分就种植着237个物种,远东地区有148个物种,西伯利亚有250个物种。
生物多样性原生境保存可通过确定受保护的自然区域和自然物来实施。俄罗斯1991年的土地法确定了这些区域。根据土地法,这些受保护的自然区域和自然物是土地本身或者是土地上方的水和大气空间。受保护区域的主要类别有国家严格意义的自然保护区、生物圈、国家公园、自然公园、国家自然残遗种保护区、自然遗迹保护区和俄罗斯北部、西伯利亚和远东地区土著人管理的传统自然区等。根据受保护的严格程度,受保护区域被划分为三类:绝对严格的自然保护区,相对严格的自然保护区和混合型自然保护区。
生物多样性监测在确保原生境最大量保存农业植物遗传多样性以及选择合适的保存方法方面发挥着重要的作用。生物多样性监测系统包含以下相互关联的部分:联邦信息和生物多样性分析中心(数据收集、储存和分析活动的协调者);地区生物多样性监测系统(致力于地区监测);县级生物资源监测系统(从事于农业、森林、养鱼业、水产业、公共卫生和流行病学服务及国家地籍簿服务);遗传资源信息系统;评估土地和土壤条件的数据分析系统;从生物多样性保护角度来评估环境非生物组成情况的数据分析系统;遥感数据分析系统;一般统计数据(记录人类对野生动物的影响)和民意数据(找出不同社会群体对生物多样性的态度)分析系统。
2 俄罗斯非原生境保存现状
俄罗斯科学家瓦维洛夫最早实施了国家和全球战略收集、保存和有效利用栽培作物和野生近缘种遗传资源。根据保存和研究目的、功能及作物委托管理和优先权,俄罗斯栽培作物和野生近缘种遗传资源非原生境收集被划分为5类,分别是国家植物遗传资源收集、以研究和育种为目的植物遗传资源收集、特殊商业目的植物遗传资源收集、暂时调查的植物遗传资源收集和国际间的植物遗传资源收集。
俄罗斯联邦国家科学中心-全俄瓦维洛夫作物科学研究所(VIR)是栽培作物和野生近缘种遗传资源主要的国家持有者和管理者,其收集、保存、研究和利用这些资源已经有100多年的历史。目前,VIR收集的栽培植物及其野生近缘植物是世界上数量最多且植物学多样性最丰富的。
全俄瓦维洛夫作物科学研究所包括位于俄罗斯不同地区的10个试验站和3个分支机构,还包括建立在一些科研机构和繁育中心的7个基地。2007年12月31日前,这个研究所及其下属机构和试验站保存的全球植物遗传资源收集品达到了322 238份,分别属于64个科376个属和2 169个种,其中超过30%的已经灭绝了。这样的植物种质资源收集品是确保国家食品、生物资源和生态安全强有力的战略资源。
VIR全球收集品包括的植物遗传资源类别为:栽培植物的近缘野生种、传统农业生态系统中应用的本地品种、栽培品种、优良繁殖系、核酸样品。种子收集品保存在库班河国家种子储存库内,其中-10℃长期保存的材料有33 984份,4℃中期保存的材料有182 025份,每份农作物及其野生近缘种在VIR 总部都有复份。
VIR收集的无性繁殖材料保存在果园、苗圃和试验站的无性系种质圃,2007年果树、浆果和园艺作物材料达到29 276份。
3 我国原生境和非原生境保存状况[4]
为了遏制植物遗传资源面临永久丧失的趋势, 我国政府开展了植物遗传资源的抢救性收集和非原生境保存工作,并取得了巨大成绩。对主要粮食和农业植物野生种进行了系统调查和编目, 建立了116个原生境保护点, 包括野生稻、野生大豆、小麦野生近缘植物及野生蔬菜等, 有效遏制了野生植物遗传资源的快速灭绝现象。建成和完善了1座国家长期库、1座国家复份库、10座国家中期库、29座省级中期库、32个国家种质资源圃(含2个试管苗库),另外7个种质圃正在建设中,基本形成了较为完善的国家植物遗传资源保护体系。长期保存植物遗传资源397 067份,繁殖更新了286 604份植物遗传资源, 充实了中期库, 极大地提高了植物遗传资源分发和供种能力,仅2001~2007年就向全国2 650个单位提供了13.2万份次植物遗传资源。
参 考 文 献:
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FAO. Country Report on the State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in the Russian Federation [R]. FAO, 2010.
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关键词:生物多样性;遗传多样性;物种多样性;生态系统多样性;景观多样性
生物多样性系指一个生态系统、一个区域乃至整个地球物种的丰富和均匀程度[1],不同学者有不同的理解。《生物多样性公约》将“生物多样性”定义为:所有生物的多样化程度,包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成生态复全体,包括种内、种间和生态系统多样性。马克平认为生物多样性是多样化的生命实体群的特征,基因、细胞、种群、物种、群落及生态系统都存在着多样性[2]。因此,生物多样性是一个内涵十分广泛的重要概念,包括多个层次或水平。其中,研究较多、意义重大的主要有4个层次:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性[3]。本文从上述4个层次上综述了我国生物多样性的研究进展,并阐明了生物多样性在园林、农业及道路上的应用。
1 我国生物多样性的研究进展
1.1 遗传多样性的研究
遗传多样性是指种内基因的变化,包括同一种群内和种内显著不同的种群间的遗传变异,也称为基因多样性。目前,遗传多样性的研究主要集中在蛋白质、染色体和DNA多态性的测定上[4-7]。如,李丽等采用RAPD标记,对26份贵州省芥菜型油菜地方品种的遗传多样性进行分析[8];谢喜平等为了从DNA分子水平揭示福建黄兔群体遗传多态性,选项择16个微卫星标记检测了40只福建黄兔的遗传变异及多态性[9];邓洪平等研究了九叶青花椒遗传多样性的形态与分子鉴定[10];曹喆等利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE),研究了扁蓿豆遗传多样性的等位酶[11]。另外,胡志昂对中国动植物遗传多样性进行了专门论述[12]。
1.2 物种多样性的研究
物种多样性[13,14]的研究内容有物种多样性的现状、形成、演化及维持机制,种群生存力分析,物种的濒危状况、灭绝原因、有效保护与持续利用等。物种多样性编目是一项艰巨而又亟待加强的课题,是了解物种多样性现状及物种特有程度的根本途径。从20世纪50年代开始,国内的许多学者通过对各地区、大规模生物资源的综合考察,陆续出版了全国性和地区性的生物资源专著,如动物志、植物志、孢子植物志和各种经济生物志,为中国的物种多样性编目奠定了基础。如牛丽丽,杨晓晖对鄂尔多斯地区四合木群丛分布区的植物物种多样性研究[15];林琴琴,李宝银对福建省不同植物群落物种组成与多样性的分析[16];王斌等对梅花山自然保护区的5个不同生境对昆虫多样性进行调查,结果表明:昆虫多样性与其生境的植物种类、丰富程度密切相关[17]。
1.3 生态系统多样性的研究
生态系统多样性[18,19]包括生物圈内生态过程和栖息地生物群落的多样化,它既存在于各生态系统之间,也存在于某一个生态系统之内,其主要研究生态系统的维持与变化机制,生态系统的调查、编目和动态监测等。生态系统主要由生物群落的组成(种类、数量、生物量、生活史及空间分布)、非生物物质的质量及分布、生存环境等组成。王韧在简述太姥山风景名胜区森林生态系统可持续发展对策时,提出保护与抚育改造等措施,并从生物多样性、生态系统生产力、土壤与水资源保护、森林生态系统健康与活力、森林生态系统发挥社会经济效用的能力等方面论述了太姥山森林生态可持续发展[20]。据初步统计,中国陆地生态系统类型有森林212类、竹林36类、灌丛113类、草甸77类、草原55类、荒漠52类、沼泽37类、高山冻原、高山垫状植被和高山流石滩植被17类,共计599类[21]。
1.4 景观多样性的研究
景观多样性[22]是近些年由生态学和地理学相结合而形成的研究内容。景观多样性是指景观结构、功能和时间等方面的变化,在景观水平上生物多样化的表征。目前,在生物多样性研究的4个主要层次中,物种多样性和生态系统多样性的研究较为深入,而景观多样性近年来刚受到重视,研究基础相对比较薄弱。孙永萍等在对南宁市青秀山风景名胜区景观多样性探析中发现,常绿阔叶林和马尾松林的破碎化程度较轻,而经济林和农田的人为干扰十分强烈[23];吴丽娟等在调查北京城市绿地系统景观多样性时得到景观类型空间分布格局沿城市梯度——人为干扰强度呈一定的规律性变化[24];王伯荪等依据景观生态学原理,把海南岛划分为东部潮湿森林景观、西部半干旱森林景观、中南部山地森林景观、热带常绿针叶林景观、热带竹林景观和热带人工林景观6个森林景观区[25];白云芳等在调查洪河保护区周边土地利用变化对湿地景观多样性的影响时,发现恢复保护区周边一定面积的湿地,维持保护区与周边区域适当的景观连续性,恢复保护区基本水文条件是维护保护区自然保护效益的有效途径[26]。另外,莫申国在分析秦岭植被景观多样性的结果:为秦岭各植被型的多样性指数Simpson指数D、Shannon-wiener指数H′和均匀度指数基本上呈相同的变化趋势,随着海拔的增加,呈波浪式的变化趋势。随着海拔高度的增加,太白山依次出现温带草丛温带落叶灌丛温带落叶阔叶林亚热带针叶林亚热带和热带山地针叶林草甸高寒草甸等植被类型[27]。
2 我国生物多样性的应用
2.1 生物多样性在园林绿化中的应用
为了提高城市人居生态环境质量,城市绿化已经逐渐从传统的观赏和游憩功能发展到维持城市生态平衡和再现自然的阶段。城市园林的外部形式不仅要符合美学原则,内部结构和整体功能也要符合生态学原理,优化群落生态结构,提高群落的生物多样性,使人工群落和自然生物群落完美结合,提高绿地质量和效应[28]。如园林植物上,不同的植物往往在干、枝、叶、花、果等方面均存在不同差异,在园林植物配置中,通过不同植物的搭配,表现出植物的千差万别、千姿百态、五颜六色,营造出一种“梅红李白,桃粉菊黄”的色彩多样性,为人们提供多样化的视觉景观[29]。程莉等认为生物多样性维持了园林生态系统的健康和高效,可以为人类提供各项的功能(经济功能、社会功能、生态功能、美学功能等),是人类生存的重要资源[30]。李辉解认为通过构建生物多样性,可以完善园林植物自然保护,同时可以建立协调有序的城市园林生态环境[31]。
2.2 在农业中的应用
在农业病虫害防治中,生物多样性减少,造成病虫害危害越来越来频繁,越来越严重。从生态学角度看,生物多样性的减少,使自然植物群落丧失了自我调控能力和抑制病害虫的能力,因此,只有提高或增加生物多样性,才能提高群落的防虫抗病能力[32]。时新瑞通过牡丹江丘陵半山区利用生物多样性防治大豆蚜虫的试验中发现,以马铃薯与大豆间作防治大豆蚜虫的效果最好,说明利用生物多样性可以很好的防治大豆蚜虫[33]。许承华等通过国营泰州林场内生物多样性不同的3种林分中桑天牛危害程度的对比,发现生物多样性可以从根本上解决桑天牛的危害问题[34]。高东认为农业生物多样性可持续控制有害生物,而且这也将越来越受人们的重视[35]。
此外,通过生物多样性在农业生产中的广泛应用,可使丰富的农业物种资源,尤其是许多地方性的优良品种遗传资源得到充分的利用和保存,为农业的可持续发展提供物种资源的保障。这种在生产中保护物种资源的方式比在低温冷库中保存物种资源的方式所需花费少得多,而且保存的数量大、更具现实意义。
2.3 生物多样性在路域植被养护中的应用
公路路域植被进入养护期以后,管护的经费开始减少,而植物演化刚刚开始,如果还是按照原来的管护方式,势必造成植物群落的逆向演替,使其有可能再次回到状态,因此,需要从生态学的原理出发,利用生物多样性对现有的群落进行改造,使其形成一个结构合理、稳定、防护效果突出的植物群落[36]。
3 结论
生物多样性是人类生存的基础。为了进一步提高人们意识到保护生物多样性的重要性,全面阐述了目前国内研究生物多样性的程度,并说明了生物多样性在园林,农业及道路方面的应用,并根据我国实比分加以合理的运用,对我国的生物多样性保护工作具有重要的现实意义
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关键字:绿色空间;生态绿地系统;城市绿地系统;生态规划;生物多样性
城市作为高密度的人类聚居地,人类活动与生态环境的矛盾尤为突出。在我国,随着80年代以来城市化进程的加速,工业污染等生态破坏现象也由城市逐步扩散波及周边的农村。城市化地区的环境保护问题,显得越来越尖锐,日益严重的大气污染、酸雨、水资源枯竭等一系列生态失衡矛盾,都要求我们从城市与区域生态环境的协调发展方面去认真考虑解决问题的出路。
绿色,代表自然,象征生命。当今时代,生态问题已经成为全球关注的焦点,生命离不开绿色,人类呼唤绿色。绿色空间,能给城市和建筑带来舒适、优美、清新和充满生趣的环境。因此,千百年来人类一直在追求着身居城市也能享受“山林之乐”的生活理想。
“田园城市”理论是1898年由英国社会活动家霍华德提出,其基本构思立足于建设城乡结合,环境优美的新型城市,“把积极的城市生活的一切优点同乡村的美丽和一切福利结合在一起”。“绿色城市”的理想模式,在二战之后前苏联与东欧等国家的城市重建中开始大规模的付诸实践。
从“田园城市”到“大地园林化”,这就是近百年来有关人类聚居环境绿色空间规划思想发展的基本轨迹,与之相应,世界各国规划师的工作领域,也逐渐从较小尺度的城乡物质环境建设规划,走向了宏观尺度的区域性,“社会——经济——生态”综合发展规划。大地园林化,成为人类聚居环境营造活动所共同追求的一种崇高理想。
生态绿地系统,使人居环境中发挥生态平衡功能、与人类生活密切相关的绿色空间,即规划上常称之为“绿地”的空间。它作为一类“人化自然”的物质空间之统称,着重表述了人类生存与维系生态平衡的绿地之间的密切关系,同时也强调了绿地影响人居环境建设的主要是生态功能。
城市绿地特色也不是一成不变的,它的内涵会随着时间的推移发生渐变和突变,地形地貌和具有地带性分布特点的植物群落一起,共同筑成了典型的地域自然景观,决定了城市绿地基础。城市绿地根据不同城市自然生态环境,将民俗风情,传统文化,宗教,历史文化等融合在绿地中,营造出不同风格的城市绿地景观,充分体现出城市的历史文脉和精神风貌使城市更富文化品位,也是城市绿地的重要功能。
中国城市绿化从最初的黄土不露天,到见缝插绿,再到把城市绿地当作一个大系统来对待,这三部曲是一个不断完善的过程。依据生态学的理论探寻城市绿地系统的结构、指标和效应,逐步成为中国城市绿地系统研究热点中的热点。
一:对城市绿地系统规划基本定位的认识
虽然目前城市绿地系统规划尚没有明确的法定地位,但在国家的行政文件和相关法规条文中,以及在业内人士的认识上,它是城市总体规划的专项规划,它的规划层次应定位于城市总体规划阶段,它的规划成果应纳入城市总体规划加以落实。在这一定位之下,城市绿地的规划、建设、管理才能真正融入中国的城市规划体系之中得到确实可行的良性发展,从这个意义上说城市绿地系统规划才具有实际的作用。
二:规划定位决定了城市绿地系统规划的工作范畴
作为城市总体规划阶段专项规划的城市绿地系统规划的工作特性或者说实质性内容主要应体现在三个方面:第一,城市各类绿化用地的规划控制,既在保证用地数量的同时,形成合理的绿地布局;第二,城市主要的绿地体系的规划,如公园绿地、防护绿地、减灾避灾绿地等体系的建立;第三,城市绿化特色的拟定,既结合城市自然条件和城市性质,针对不同用地的特点推荐不同的植物品种、配植方式,以形成富有本地特色的城市绿化景观。
其中有两个问题需要澄清:首先,城市绿地系统规划不是所谓的“生态规划”。城市绿地系统规划的实施载体是绿地,绿地的建设的确是改善城市生态环境的重要途径。但是,不能因为绿地具有改善生态环境的作用,就将城市绿地系统规划引伸为城市生态规划。在城市生态系统中,植物只是一个因子。如果我们不讨论所谓“生态规划”本身的提法是否恰当,只是暂且承认它的话,它的工作内容要远远超出植物和绿地的范畴。在城市绿地系统规划中应该运用生态学的原理,从绿地系统的布局结构上、绿地的数量上、以及植物种植的原则上注重绿地生态效益的综合发挥,以求城市绿地对城市生态环境改善作用的最大化。但这只是运用相关学科的理论发展本学科,不存在替代。
第二,城市绿地系统规划不是“生物多样性规划”也无法包含“生物多样性规划”。生物多样性是指“地球上所有生物体及其构成的综合体,包括:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,因此,保护生物多样性,也应在基因、物种及其生境三个水平上加以保护”(摘自《辞海》)。从这些基本概念中我们应该已经体会到了生物多样性的保护和城市绿地系统规划的关系。植物是城市绿地建设的主要因子,也是生物的一种类型,但它在城市绿地系统规划和生物多样性规划中都只是一个因子,不能“以点代面”。城市绿地系统规划要将生物多样性保护作为工作内容之一,但绝对不可能取而代之
三:实践与案例分析
一:厦门市(三区一县)绿地系统规划(1996年10月)
相关内容简述:至1994年末,厦门市市域面积约1516km2,辖6区1县。本规划是除厦门本岛以外4个城区的绿地系统规划,尝试增加了“厦门市市域绿地系统规划构想”一节,旨在对厦门市城市绿地系统提出一些构想和建议。主要内容有:
(1)厦门市域绿地布局结构根据厦门市城市总体规划的规划意图和对厦门市自然山水条件的分析,从整体上把握厦门城市绿地体系的建设,提出融山、海、城、岛、林为一体的“山环城、城环湾、海环城”的布局框架。
(2)厦门市域绿化用地的规划控制要求第一,根据各城区绿地系统规划提出城区绿地的规划指标,如人均公共绿地面积、绿地率等;第二,从城市生态环境改善的角度对厦门市域土地利用规划提出建议,对城市组团隔离带用地、郊野游览休闲用地、水源保护用地、自然生态用地等类型的用地提出规划设想。
二:青岛经济技术开发区绿地系统规划(完成时间:2000年1月)
相关内容简述:青岛经济技术开发区与青岛老市区隔海相望,是青岛的辅城,辖区面积217平方千米,2010年城市建设用地规模为54平方千米。
(1)规划范围与规划层次:第一层次为行政辖区绿地系统规划,用地规模为辖区范围,重点是通过对城区大环境的宏观控制,突出城区西北部山林景观与东南部海滨风光的结合,达到城市山水构架的重建与完善。第二层次为城区绿地系统规划,用地规模为54km2,重点是按城市绿地分类建立城区的绿地体系。第三层次为行政商务中心区绿地控制性规划,用地规模为4.5km2,重点是在重点地区对城区绿地系统规划进行深化,强调微观层面绿地建设管理依据的建立(此阶段实质上为城市绿地系统规划下一层次的工作)。
(2)行政辖区绿地系统规划的主要研究内容第一,土地利用规划对绿地系统规划的限定因素的明确;第二,自然山水骨架为绿地结构提供的基础条件的明晰;第三,城市人工开发对绿地结构影响因素的分析;第四,景观要素与结构的把握;第五,开发区绿地结构的构建。
(3)行政辖区绿地系统规划的主要规划内容第一,规划的定位;第二,系统的构成;第三,与海洋生态系统相关的保护要求;第四,城区风景区、森林公园、农副产品加工区、旅游度假区的规划控制要求;第五,开发区总体规划用地范围内绿地的规划指标。
以上规划均以加强城市生态环境建设,创造良好人居环境,促进城市可持续发展为中心,确定城市“生态优先”的可持续发展战略,努力建成总量适宜、分布合理、植物多样、景观优美的城市绿地系统。秉执“开敞空间优先,生态优先、因地制宜、系统整合、远近结合、地方特色、弹性发展、可操作性“的原则,在对城市生态进行整合分析和绿地现状调查分析的基础上,因地制宜地、科学地制定城市绿地的发展指标,合理安排市域大环境绿化的宏观空间布局和各类园林绿地建设,达到保护和改善城市生态环境、优化城市品质、促进社会、经济可持续发展的目的。
结束语:
世纪之初,中国现代城市建设正处于一个非常重要的转折时期,国家把城市化列入了国民经济与社会发展的战略目标,全社会都不约而同地重视环境保护和生态建设。城市绿地系统,是城市地区人居环境中维系生态平衡地自然空间和满足居民休闲生活需要地游憩地体系,也是有较多人工活动参与培育经营地、有社会、经济、环境效益地各类城市绿地的集合。城市绿地系统与人居环境的建设与发展之间有着密切的互动关系。为了加强城市生态环境建设,创造良好的人居环境,促进城市可持续发展,在城市总体规划阶段,必须同步进行城市绿地系统专项规划。
参考书目:
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关键词:植物造景;花卉;功能;美学;
中图分类号: TU986 文献标识码: A
草本花卉是大自然馈赠给人类的极品,无论是娇贵的鹤望兰、富贵的牡丹、高贵的郁金香、还是生长在旷野小溪边、山林泉水旁的无名野草、野花,都以其不同的色、香、味、姿从不同的方面与角度感染这人们的生活,给人们以美的享受,美的陶冶,美的启迪。如今,对于生活在都市丛林中的人们来说,能够在周末或家居环境中感受到大自然的气息,体验“久在樊篱里,复得返自然”的意境,已成了越来越多的人追求品质生活的理想。
1 植物造景中园林花卉的作用
在园林植物造景中,花卉充当了重要角色,其突出的功能主要表现在以下三个方面:
1)表现植物景观的群体美。从园林美学而言,在植物造景中,园林花卉大多以其群体没美引游人的实现。在具体造景中往往以花坛、花带、花镜等的形式布置。由园林花卉所渲染的群体美整齐感强,很易愉悦游人。
2)改善生态环境。由于草本花卉具有体量小、自身轻,以及对环境适应能力强的特点,在改善环境方面有着其独特的作用,如布置在乔灌下层,用作屋顶绿化、基础种植等等。
3)装饰作用。作为装饰物,草本花卉应用面比较广,如应用在室外绿地,人工做成插花、新娘捧花、胸花、花篮等;此外,也可以用作盆花放置于办公室、会议室、客厅、走廊等处。
2 中国园林花卉发展简述
全国园林花卉的发展大体呈现出三个特点:
1)起步较晚,发展迅速。尽管中国是世界园林之母,但全国草本花卉业发展相对较晚。20世纪50年代,中国传统花卉业表现为品种少、规模小、栽种植技术落后等特点。20世纪90年代中期,由于科技的发展以及园林绿化事业的需要[1],花卉业得到了突飞猛进的发展。
2)花卉品种越来越丰富。园林建设中,人们为了创造景观多样性,不但加强植物育种,同时还注重引种栽培。通常,我国应用的传统草花如:一串红、、石竹等;此外,新品种的引进,如四季海棠、羽衣甘蓝以及矮牵牛等。这些花卉丰富了我国造景中植物材料的丰富度,被广泛应用于城市的角角落落,如广场、街道、公园、居住小区等等。
3)草本花卉应用形式多样化。草本花卉可分为一、二年生花卉(紫罗兰、半支莲)、多年生花卉(玉簪、朱顶红等)、水生花卉(香蒲、荷花、睡莲等)以及岩生花卉(岩生肥皂草、银莲花)、高山花卉(杜鹃花、报春花等),品种的多样性造就了应用形式的多样性,如花柱、花墙、绿雕、以及花坛等。
3 草本花卉在园林造景中的应用原则
笔者认为,草本花卉在造景中主要遵循以下三个方面的原则:
1)规划设计要具有科学性。根据绿地性质和功能选择花卉。由于园林绿地类型、性质以及功能需求不同,在植物造景中对园林花卉的选择也不同;
2)规划设计要具有艺术性。植物造景除满足生态功能外,还要从美学角度分析造景中的艺术性,以给人们以美的享受和精神的熏陶。
3)园林花卉的应用应服从于大局。植物造景中一般都会有其主题表达,在应用园林花卉时, 要在整体设计构思的指导下进行,要使花卉的应用服从总体布局的要求;亦即,无论是整体构图,还是造型、色彩搭配等都要与整体协调统一。
4 草本花卉在园林造景中的应用
4.1 根据用地性质和造景功能 植物造景中,园林花卉以其丰富的有多种应用形式,常布置成花坛、花丛、花镜、花台以及花群等;此外,装饰柱、廊、篱垣以及棚架、花架等也可以利用蔓性草花进行造景。
4.1.1 园路、篱垣、廊、棚架以及墙基种植 这些地方布置花卉时,宜布置成带状花镜形式,配置时强调的自然斑块状混。这是根据野生花卉生长规律布局的一种形式。当然,花镜是布置成直线还是曲线,要根据周围环境情况进行选择。此外,这些地方也可以布置成花坛、花丛、花台以及花群等形式。但在具体布局时,要充分考虑用地性质和造景需要。以园林小路或支路来举例说明,为使游人在游玩中有景可赏,同时做到步移景异。我们可根据园路宽窄、色调、建筑材料以及周围立地条件综合考虑,选择与周围环境协调一致的布置方式。拿一条2 m的支路而言,其设计方式较为灵活,可以在路的边缘简易布置成不同的花镜,也可以同其他园林植物混合布置,如在支路两侧布置一些乔灌木,这种配置方式,不但起到遮阴的效果,同时还有花可赏。此外,也可以在远离花镜处,用乔灌草布置成复层混交形式,这样不但增加了层次效果,同时还增加了幽深的野趣。
4.1.2 大型建筑物前、公共场所出入口 往往这些位置多以花坛、花柱或采取立体种植方式。以花坛举例,在这些位置布置花坛时,我们要首先考虑花坛的形式,然后再进行花卉选择。如果布置成模纹花坛,那就是以欣赏花卉的图案美为主。在花卉选择时,要尽量选择枝叶小、株型紧凑的花卉材料,如四季海棠、三色堇等。若布置成盛花花坛时,需要注意花卉材料的花期要一致,同时要花朵繁茂以及植株高矮一致等。可做盛花花坛的花卉,如雏菊、一串红、郁金香等等。
4.1.3 林缘、草坪、建筑角隅、山石旁以及水景周围 这些地方最好以自然式布置成花丛或花带。布局时,布局大小应有适宜比例,面积不是很大时,花卉材料选择不要太多,否则会给人杂乱的感觉,降低整体效果。在较为开阔的草坪上布置花卉时宜选择花色艳丽、株型低矮、花期一致的花卉。用这类花卉造景,花卉和草坪草的高度响游人的实现;相反,花卉丰富、艳丽的色彩还会与草坪的色调形成一种较强的对比,整个造景会显示出较为活泼、动感的氛围。
4.2 艺术性
4.2.1 季相
季相是植物在不同季节所表现出来的不同特征。对于花坛而言不能体现出季相的变化。因为花坛所表现的是花卉的群体美,一般是在某个时间段内集中体现其群体美特征,该段时间过后,就会进行花卉材料的更换或进行其他应用形式。而对于花丛或花镜而言,这两种应用形式则能够表现出季相变化,能够体现出季节的更替。因此,花丛或花镜的植物材料应尽量选择适应性强的花卉,例如有较强耐寒性。
4.1.2 色彩 草本花卉具有很多自身的优势,如色彩丰富艳丽、生产周期短、布置快捷方便等,因此别用来,经常被广泛应用到园林中进行气氛的烘托。但无论是何种应用形式,一定要注意色调搭配,通常一种应用形式应该有统一的一种色调,即主色调。根据我国文化以及人们习见,使人感觉鲜明活泼的暖色调应该考虑在儿童乐园、公园出入口、节日会场以及街道等处应用;而在医院、科研院所、图书馆等地则以冷色调安静、优雅的氛围。此外,我们还要考虑园林布局中的色彩构图,应根据具体环境,合理选择应用对比色、单色或者调和色[2]。
4.1.3 重视物种多样性 在进行植物造景中,除了应用草本花卉进行氛围烘托外,我们还要极为关注与其他乔灌草的结合问题。各种园林植物互相配合应用,不但能提高其功能性、增加植物群落的稳定性,同时增加其艺术性,以满足人们多方面的需求。如在利用植物进行空间营造时,往往用乔、灌木等合理配置构成半开敞空间或覆盖空间。
5 结语
目前,中国草本花卉还存在育种滞后、生产技术落后、经营不合理等问题,作为园林工作者应积极响应国家号召加强育种、生产技术等的科研、生产力度,以丰富园林花卉种类,为提高城市生态环境质量和景观效果增色添香[3]。
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关键词城市河道;生态化治理;设计方法
过去,城市河道治理往往偏重于水利灌溉、排水泄洪,护岸硬化、渠化现象严重,加上两岸居民生活污水、垃圾的排入,导致很多河道变成臭水沟,水生物无法生存,生态系统遭到极大破坏。在日益严峻的环境危机中,城市的建设者们开始寻找一条有效的生态化解决方案,以解决钢筋混凝土丛林中人与自然隔绝的现象,创造一个水清岸绿、虫叫蛙鸣、人与自然和谐生存的水岸环境[1]。
生态恢复是一个系统工程,河道的生态化治理措施应该是多方面、全方位的,而这些措施围绕的核心就是如何进行生态系统的恢复,这就对设计者提出了新的挑战[2]。每一个设计元素都应该为生态恢复创造有利条件,从而形成生态化河道,即通过人工物化,使治理后的河道能够贴近自然原生态,体现人与自然和谐共处,逐步形成草木丰茂、生物多样、自然野趣、水质改善、物种种群相互依存,并能达到有自我净化、自我修复能力的水利工程[3]。所以,设计者应该多利用自然的抗干扰、自我修复能力来处理人与自然的关系,而不是大量采用人工结构和形式来取代自然,这是生态设计与传统设计方法的区别。
1河道线型设计
河道线型设计即河道总体平面的设计。由于城市用地紧缺,河道滨水地带不断被侵占,水面越来越少,河宽越修越窄,但是为了泄洪的需要,要保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深,这样对驳坎的强度要求就逐步提高,建设费用逐渐加大,而生态功能逐渐衰退,河道基本成为泄洪渠道,这与可持续发展的战略相悖。而生态化治理需要退地还河,恢复滨水地带,拆除原先视觉单调、生硬、热岛效应明显的渠道护岸,尽量恢复河道的天然形态,宜弯则弯,宽窄结合,避免线型直线化。
自然蜿蜒的河道和滨水地带为各种生物创造了适宜的生境,是生命多样性的景观基础。河湾、凹岸处可以为生物提供繁殖的场所,洪峰来临时还可以将其作为避难场所,为生物的生命的繁衍增加湿地、河湾、浅滩、深潭、沙洲等半自然化的人工形态,既增添了自然美感,又可以利用河流形态的多样性来改善生境的多样性,从而改善生物群落的多样性。相对于直线化的渠道,自然曲折的河岸设计更能够提高水中含氧量,增加曝气量,因此也更有利于改善生物的生存环境。
从工程的角度看,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,削减流水能量,控制流速,所以也减少了流水对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得城市建设设计人员在河道断面的设计上留有选择的余地,不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是较为有利的。
2河道断面设计
河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能、土地利用情况之外,还应结合河岸生态景观,体现亲水性,尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。
传统的矩形断面河道既要满足枯水期蓄水的要求,又要满足洪水期泄洪的要求,往往采用高驳坎的形式,这样就导致水生态系统与陆地生态系统隔离,两栖动物无法跃上高驳坎,生物群落的繁殖受到人为的阻隔。梯形断面的河道在断面形式上解决了水陆生态系统的连续性问题,但是亲水性较差,陡坡断面对于生物的生长仍有一定的阻碍,而且不利于景观的布置,而缓坡断面又受到建设用地的限制。复式断面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形断面,在常水位以上部分可以设置缓坡或者二级护岸,在枯水期流量小的时候,水流归主河道,洪水期流量大,允许洪水漫滩,过水断面陡然变大,所以复式断面既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求,为滨水区的景观设计提供了空间,而且由于降低了驳坎护岸高度,结构抗力减小,护岸结构不需要采用浆砌块石、混凝土等刚性结构,可以采取一些低强度的柔性护岸形式。人类活动较少的区域,在满足河道功能的前提下,应减少人工治理的痕迹,尽量保持天然河道面貌,使原有的生态系统不被破坏。所以在河道断面的选择上,应尽可能保持天然河道断面,在保持天然河道断面有困难时,按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择。
然而在河道治理的过程中,也应该避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,进而形成多样化的生物群落。例如在浅滩的生境中,光热条件优越,适于形成湿地,以供鸟类、两栖动物和昆虫栖息。积水洼地中,鱼类和各类软体动物丰富,它们是肉食性候鸟的食物来源,鸟粪和鱼类肥土又能促进水生植物生长,水生植物又是植食鸟类的食物,从而形成了有利于鸟类生长的食物链。深潭的生境中,由于水温、阳光辐射、食物和含氧量随水深变化,所以容易形成水生物群落的分层现象。
3河道护岸形式
传统的河道护岸在材质方面大多数采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,但只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其他动植物与微生物生存环境的影响;不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断;地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体,从而有悖于城市的生态化建设。
在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。
目前很多设计者提出了一些有效的护岸设计方法,如土工格栅边坡加固技术、干砌护坡技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、石笼、生态袋、生态砌块等[4]。这些结构的共同点:一是具有较大的孔隙率,护岸上能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;三是造价较低,不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;四是护岸材料柔性化,适应曲折的河岸线型。但是生态护岸也有一些局限性,选用的材料及建造方法不同,堤岸的防护能力相差很大,所以要根据不同的坡面形式,选择不同的结构形式。坡面较缓的河段,可以选择生态砌块、土工格栅等柔性结构,而坡面较陡的河段,可以选择干砌块石、石笼、渗水混凝土等半柔性的结构;生态护岸建造初期强度普遍较低,需要有一定时间的养护,以便植物的生长,否则会影响到以后防护作用的发挥;施工有一定的季节限制,常限于植物休眠的季节。
俗话说“虾有虾径、蟹有蟹路”,各种生物都有自身独特的生活习性,而不同的生态护岸结构形式能够满足不同的生物生长繁殖需求,例如石材类护岸可以提供螺蛳、螃蟹等生物的寄居攀附,自然边坡及土工格栅护岸可以提供泥鳅等软体动物生长,浅滩地段适宜浮游生物的繁殖,深潭区域适宜鱼类活动,所以在驳岸形式上,要根据地形地貌、原始的植被绿化情况,选择多种护岸形式,为各种生物创造适宜的生长环境,体现生命多样性的设计构思,这样既可以保持丰富多样的河岸形式,延续原始的水际边缘效应,又给各种生物提供了生长的环境、迁徙的走廊,容易形成完整的生物群落。
4植物配置设计
植物根系可固着土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有机质含量,既改善土壤的结构与性能,增加抗侵蚀能力和抗冲刷能力,起到固土护岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。而且随着时间的推移,植物不断生长,这些作用将会不断加强。
植物枝叶可截留雨水,过滤地表径流,水边植物的枝叶能抵消波浪的能量,从而起到保护堤岸、净化水质、涵养水源的作用。丰富的植物群落,也为动物、水生物提卵场与栖息地[5]。
植物还具有净化水质的作用,污水中的氮磷等物质被植物吸收,能够转化为生长所需要的营养成分,变废为宝,从而实现“污”“水”分离,降低河道富营养化水平。研究人员对生态化治理的河道进行监测发现,nh4+、tp、codmn和sd指标都明显降低,水体质量得到显著提高[6]。
根据生长条件的不同,河道植物分为常水位以下的水生植物、河坡植物、河滩植物和洪水位以上的河堤植物。在选择植物的时候,不仅要达到丰富多彩的景观效果,层次感分明,给人以赏心悦目的视觉享受,而且要具有良好的生态效果,根据水位和功能的不同,选择适宜该水位生长的植物,并达到一定的功能。在常水位线以下且水流平缓的地方,应多种植生态美观的水生植物,其功能主要是净化水质,为水生动物提供栖食和活动场所,美化水面,根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生态习性科学地配置,实行混合种植和块状种植相结合;常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点,其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用,河坡部分以湿生植物为主,河滩部分选择能耐短时间水淹的植物,河道植物的配置应考虑群落化,物种间应生态位互补,上下有层次,左右相连接,根系深浅相错落,以多年生草本和灌木为主体,在不影响行洪排涝的前提下,可种植少量乔木树种。洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点,是河道景观营造的主要区段,群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主,物种应丰富多彩、类型多样,可适当增加常绿植物比例,以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。这样,水生植物与河边的灌乔木呼应配合,就形成了有层次的植物生态景观。
在植物种类的选择上,要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵,植物生长后构成的景观层要分明。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如香根草、百喜草等。人工污染较严重的河段或者郊区无污水管网的河段,要选择环保效果好,能有效地消除氮磷、油污、有毒化学物质的植物种类,以达到生态治河的目的,比如伊乐藻、苦草、狐尾藻、金鱼藻、浮萍、美人蕉等。有关研究表明,沉水植物比浮水、挺水植物更能有效去除污染物。有种植槽或湿地的地方,可以根据水生植物适应水深的情况,配置多种水生植物,重构水生植物、鱼类、鸟类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所,比如芦苇、荷花等。
综上所述,生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。
河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。
5参考文献
【摘要】 随机扩增多态性DNA(RAPD)技术是近年来广泛应用的分子标记技术之一,以PCR反应为基础,其特点是快速简便、易操作、成本较低,DNA需要量少、无需放射性分析,也不会污染等。该文简述了RAPD技术的原理及优缺点以及其在药用植物遗传多样性分析、药材鉴别和DNA指纹图谱的构建、亲缘关系及系统学研究、药材的道地性等方面的应用,并展望了其发展前景。
【关键词】 随机扩增多态性DNA 遗传多样性 药材鉴别 道地性
分子标记(Molecular marker)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传多态性的直接反映,以其快速、准确、所提供的信息量大、不受环境影响等特点,已被广泛应用于遗传学评价、目的基因定位和遗传图谱的构建等领域。随机扩增多态性DNA(RAPD)技术是近年来广泛应用的分子标记技术之一,以PCR反应为基础,其特点是快速简便、易操作、成本较低、DNA需要量少、无需放射性分析也不会污染等[1]。
1 RAPD技术的原理
RAPD ( random amplified polymorphic DNA )是 1990 年美国杜邦公司科学家 J. G. K. Williams 和加利福尼亚生物研究所 J. Welsh 领导的两个小组几乎同时发展起来的一项新的分子标记技术。Williams 称之为 RAPD,Welsh 称之为 AP-PCR(arbitrary primer PCR)。 其建立在 PCR 技术基础上,是以任意序列的寡核苷酸单链 ( 通常为10个碱基,AP-PCR 则为20~30个碱基) 为引物,对所研究的基因组 DNA 进行随机扩增。RAPD 所用的一系列引物的 DNA 序列各不相同,但对于任一引物,它同基因组 DNA 序列有特定的结合位点。这些特定的结合位点在基因组某些区域内的分布如符合 PCR 扩增的反应条件,即在一定范围内模板 DNA 上有与引物互补的反相重复序列时,就可扩增出此范围的 DNA 片段。在不同物种基因组 DNA 中,这种反相重复序列的数目和间隔的长短不同,就可导致这些特定的结合位点分布发生相应的变化,而使 PCR 扩增产物增加、减少或发生分子量的变化。 通过对 PCR 产物的检测和比较,即可识别这些物种基因组 DNA 的多态片段。
2 RAPD技术的优缺点
2.1 RAPD技术的优点分子标记的种类很多,RAPD标记技术能够成为最广泛应用的分子标记技术之一,是因为与其它分子标记技术相比,有很多独特的优点[2]。
①不需DNA探针,设计引物也不需要知道序列信息;②用一个引物就可扩增出许多片段(一般一个引物可扩增6~12条片段,但对某些材料可能不能产生扩增产物),总的来说RAPD在检测多态性时是一种相当快速的方法;③技术简单,RAPD分析不涉及Southern杂交、放射自显影或其它技术;④不象RFLP分析,RAPD分析只需少量DNA样品;⑤成本较低,因为随机引物可在公司买到,其价格不高;⑥无需专门设计 RAPD 扩增反应的引物,也无需预知被研究的生物基因组核苷酸顺序,引物是随机合成或是任意选定的[3]。⑦每个RAPD 反应中,仅加单个引物,通过引物和模板 DNA 链随机配对实现扩增,扩增没有特异性。⑧较之常规 PCR,RAPD 反应易于程序化。利用一套随机引物,得到大量 DNA 分子标记,可以借助计算机进行系统分析。
2.2 RAPD技术的缺点RAPD技术虽然有很多优点,但是也不可避免的存在一些缺点:①RAPD标记一般是显性遗传(极少数是共显性遗传的),这样对扩增产物的记录就可记为“有/无”,但这也意味着不能鉴别杂合子和纯合子;②RAPD分析中存在的最大问题是重复性不太高,因为在PCR反应中条件的变化会引起一些扩增产物的改变;但是,如果把条件标准化,还是可以获得重复结果的;③由于存在共迁移问题,在不同个体中出现相同分子量的带后,并不能保证这些个体拥有同一条(同源)的片段;同时,在胶上看见的一条带也有可能包含了不同的扩增产物,因为所用的凝胶电泳类型(一般是琼脂糖凝胶电泳)只能分开不同大小的片段,而不能分开有不同碱基序列但有相同大小的片段。
3 RAPD技术在药用植物研究中的应用
目前,RAPD技术在药用植物研究中得到了广泛的应用。其主要用于药用植物遗传多样性分析,药材鉴别和DNA指纹图谱的构建,亲缘关系和系统学研究,药材的道地性等各个领域。此外,Kitanaka还用RAPD技术对人参和西洋参的杂交一代进行了鉴定。
3.1 遗传多样性分析对于任何一个物种来说,其遗传多样性越丰富,对环境变化的适应能力就越强,就越容易扩展其分布范围和开拓新的环境。所以,对遗传多样性的研究不仅可以揭示物种或居群的进化历史,也能为进一步分析其进化潜能和未来的命运提供重要的信息。此外,它还可以帮助我们正确了解不同分类群间的亲缘演化关系,为生物的分类和进化研究提供有益的资料,为分类系统的建立提供强有力的佐证。
吴卫(博士学位论文,2002)应用RAPD标记对92份鱼腥草种质资源遗传多样性进行检测,结果发现鱼腥草种质资源在分子水平上确实存在较大遗传差异,RAPD标记可作为构建鱼腥草DNA指纹图谱的有效工具,鱼腥草药材道地性与环境因素有关,但更大程度上由其遗传因素决定。邹佳宁等[4]对贵州省境内药用植物天麻的野生和栽培15个样品的基因组DNA遗传多态性进行RAPD分析,表明野生与栽培天麻之间的遗传变异较大,说明地理分布和生长环境的差异是导致天麻形成丰富的遗传多态性的一个重要的原因。张建清等[5]从DAN分子水平上分析甘肃党参主要栽培区的9个栽培居群和4个自然居群的遗传多样性和遗传关系,进而探讨纹党参的来源,RAPD分析结果揭示了甘肃栽培的党参和素花党参在居群水平上具有丰富的遗传多样性。彭锐等[6]利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术分析了15种石斛属药用植物,分析结果表明,RAPD方法能有效鉴别所试石斛属植物,其多态位点百分率为84.85%,表现出丰富的遗传多样性。Pan等[7]对广藿香的研究表明,应用RAPD随机引物对广藿香遗传多样性的分析及不同居群的鉴定是可行的。RAPD技术为广藿香遗传种质资源的鉴定和分类提供了新的途径。Rout GR[8]运用RAPD技术对心叶青牛胆进行研究,证明RAPD技术具有检测药用植物遗传变化的潜力。
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3.2 药材鉴别和指纹图谱的构建长期以来,局限于粗放经营的种植方式,药材存在种质不清、品种混杂和种质退化严重的现象,严重影响了我国药材的出口,现在我国的中药在国际市场上仅占4%的份额,这与我们中药大国的身份和地位严重不符,运用RAPD技术可以在分子水平上解决我国药材严重混杂的现状。
王润玲等[9]采用RAPD技术进行了玉竹及其掺伪品热河黄精、黄精等药用植物的鉴别,证明RAPD技术可用作区分玉竹及其掺伪品的依据。胡挺松等[10]用RAPD技术对红景天属的大花红景天、长鞭红景天、狭叶红景天和高山红景天4种药用植物进行分子水平鉴定,证明了RAPD法能有效地鉴别红景天类药材,把大花红景天、长鞭红景天、狭叶红景天和高山红景天区分开。周晔等[11]采用原植物鉴定、性状鉴定、显微鉴定和RAPD手段,对中药黄精及主要掺伪品长梗黄精进行鉴别,表明RAPD技术为黄精与长梗黄精的区分提供了分子鉴别依据。黄芸等[12]用RAPD技术对射干类药材射干及混淆品鸢尾、野鸢尾、蝴蝶花、德国鸢尾等5种药用植物进行分子水平的鉴定,研究结果表明RAPD法能有效的鉴别射干类药材,把射干和鸢尾、野鸢尾、蝴蝶花、德国鸢尾等药用植物区分开。曾明等[13]采用RAPD技术对葛属6种植物进行分析,利用RAPD及PHYLIP软件包进行数据处理,结果发现,峨嵋葛与野葛的遗传距离小,应归为野葛、野葛与粉葛、山葛间的遗传距离大,粉葛、山葛应独立成种。指纹图谱可用于葛属植物间的鉴别。沙明等[14]采用RAPD技术对地榆属的4个品种及其混淆品进行分析, RAPD可提供清晰RAPD指纹谱,表明RAPD技术可以做为4种地榆品种及其混淆品的质量评价方法。Guo WL等[15]对车前的研究表明,RAPD技术能够很好的鉴别不同地域车前之间的差别。在生药鉴定方面,该方法在人参及其伪品、甘草、黄连、冬虫夏草及其伪品、贝母等药材的鉴定中都有应用。
3.3 亲缘关系和系统学研究植物在长期的演化过程中,类群之间存在或远或近的亲缘关系,亲缘相近的种类其遗传上的联系也必然相近,运用RAPD技术分析药用植物的亲缘关系,可以进一步了解药用植物的遗传关系,为优良品种的选育和药材的分类和鉴定打下坚实的基础。
李娟等[16]用RAPD分子标记技术鉴别8种卷柏属药用植物并进行亲缘关系分析,并建立了8种卷柏属植物类群亲缘关系的树系结构图,该方法显示了8种卷柏属植物之间明显的种间差异,能为这些植物种以及种下的分类鉴定提供遗传学依据。丁鸽等[17]采用RAPD分子标记技术,对铁皮石斛8个野生居群的遗传多样性、亲缘关系以及分子鉴别等进行研究,表明铁皮石斛居群间遗传差异明显,具有较丰富的遗传多样性,RAPD可以作为铁皮石斛野生居群遗传多样性、居群亲缘关系和分子鉴别研究的有效手段。虞泓等[18]对云南常见的3种6个居群59个红景天样品进行了遗传关系研究,结果表明RAPD分子标记可很好地用于红景天物种的分子鉴定和遗传背景研究。傅大煦等[19]从DNA分子水平上分析新疆药用桑树资源9个栽培群体的遗传关系,发现RAPD分析结果与新疆药用桑树资源植物的遗传关系的传统划分是基本一致的。Warude等[20]用RAPD技术对余甘子的遗传特性进行研究,证明RAPD技术可以很好的鉴别余甘子的亲缘关系。
3.4 药材的道地性古人云:“诸药所生,皆有其界”,可见生态地理因素对中药材质量具有重要的影响。“地道药材”是同种异地,是生物学上的“居群”,是一个具有共同基因库的由和亲缘关系联系起来的同一物种的个体群,它的形成是由基因型与环境饰变共同作用的结果。因此,研究中药资源的生态地理不仅将揭示我国中药资源的分布规律,为中药种植区划研究打下基础,而且从生态地理的高度研究地道药材形成的环境原因,并与遗传基因的研究一起为解释药材地道性提供理论基础,从而打造出我国的“地道药材”商品基地,使中药资源中得到持续利用。
顾华等[21]运用随机扩增多态DNA(RAPD)方法研究了来自山西黎城、长治、平顺、壶关、吞留及安泽6个地区11个连翘地方栽培品系的亲缘关系,结果显示运用RAPD分析手段进行药材道地性研究具有可行性。雷高鹏等[22]对来自四川、湖北、浙江、上海的麦冬的13个居群和两个沿阶草种的RAPD分析,也证明RAPD是一个能有效区分麦冬与其他同属物种以及麦冬道地性分析的方法。李颖等[23]利用RAPD技术、琼脂糖电泳等技术研究了广藿香的道地性,显示了不同产地广藿香基因组的多态性,为广藿香的道地鉴别和引种栽培的质量控制提供一种新方法。
4 展望
随着生物技术手段的发展,分子标记技术必然会得到广泛的应用,RAPD技术出现虽然短短几年的时间,但在其应用过程中显示了广泛的前景,特别是在药用植物方面也得到了很好的发展。笔者认为随着分子生物学技术的不断发展和药用植物分子遗传特征研究的不断深入,RAPD技术将在药用植物研究领域中得到更加广泛的应用。
参考文献
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关键词:城市; 绿化树种; 选择配置
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
城市绿化是城市建设的重要组成部分,它可以体现一个城市的绿化风貌与景观特色。近些年,各地都加大了园林绿化力度,争创园林绿化先进城市,各地园林部门把创“国家园林城市 ”、“省级园林城市”等作为重要任务。城市绿化它关系一个城市的形象,起着极其重要的作用,而如何选择好城市绿化树种其直接关系到城市建设效果的好坏问题。
1.城市园林绿化的主要功能
城市园林绿化,是城市建设系统的重要组成部分。城市绿化搞好了,不仅美化景观,而且还有改善气候、净化空气、减弱噪音、减尘防风、减低风速、防止火灾的蔓延、有效缓解城市热岛效应、保护路面等作用,起着其他城市设施所不可替代的作用, 同时也会有一定的经济效益和社会效益。
2.树种选择
在城市绿化中, 应采用正确方法来选择和配置树种, 我认为把握树种的生物学特性很重要, 同时还要以生态学特性为基础。因为, 城市人工环境的形成在气候因素方面同非城市地区有差异, 城市污染物和废弃物的排放对植物的适生性也会产生影响。人工植物群落中不同层次的配置也对园林植物的适生性提出不同的要求,如耐荫、抗寒、抗污适应性。所以要把握树种的生态适应性, 适地适树, 因地制宜。由于植物种类繁多, 分布地区、 生态特性各异,因此, 要详细了解地形、地势、土壤、水分和光照等条件, 然后选择生态学特性与之相适应的树种。要乔、灌、草相结合, 常绿与落叶相结合。要根据不同气候条件、不同功能类型的绿地, 确定乔木、灌木、草坪的配置比例。在树种选择与植物群落配置中要注意植物带来的降温增湿、放氧吸收二氧化碳、防风、减噪、杀菌、滞尘、吸收空气中的有害气体、防灾等生态效益。乔木、灌木与适量的空旷草坪结合, 针叶与阔叶结合, 季相景观与空间结构相协调, 充分利用立体空间, 大大增加绿地的数量,是城市绿地的最佳结构。城市绿化需突出乔木, 但如果为了采光、 通风, 遮荫的比例也不宜过大, 绿地内灌木需占一定比例, 地面力争全部为草坪或地被植物所覆盖。在以降温增湿为主要目的的区域, 游憩型绿地应多选用树体高大、 冠茂荫浓的树种。
3.城市园林绿化树种选择目前普遍存在的问题
3. 1树种结构较为单调
许多城市在植物配置上存在不合理的现象,树种不够多样化, 极易互相传染病虫害,同时也缺乏层次感和色彩搭配,无法充分展现道路绿化的景观效果。
3. 2盲目选用外来植物品种,忽视乡土树种的适应性
只顾眼前效果,不考虑长远利益。选用未经引种驯化的外来植物品种,结果因不适应当地生态环境而逐渐死亡。不但造成经济损失,而且影响绿化的整体效果。
3. 3忽视了绿化植物与地下管网、架空线路之间的矛盾
在埋有地下管网的地段上盲目栽植大型乔灌木,结果使植株生长势减弱,甚至因根系无法伸展,吸取不到所需养分而死亡;在有架空电线的下面盲目种植巨尾桉等高大速生树种,因产生树线矛盾不得不疏枝,影响了美化效果,更严重的大风或台风季节, 因疏枝不及时,造成线路中断,给人民生命财产带来危害。
4.配置原则
在坚持乔灌草复层结构的绿地基础上, 同时要搞好以下几个结合:
4.1群落多样性与特色基调树种相结合。
多样性的树种决定着城市景观的丰富度和城市绿地生态效益的大小, 可以增加群落的稳定性, 有效防止病虫害蔓延。生态城市应是不同形态、叶色、花色、花期的植物争奇斗妍的场面; 应该是在城市中不同地段, 利用不同自然条件, 配置成各具特色的人工群落类型。例如, 小型水体可以配置成水生植物群落类型; 防护林可以配置成高密度乔灌草复层结构的立体景观群落; 游憩型绿地应疏密相间, 错落有致, 以冠茂荫浓的高大乔木为主体, 充分发挥其遮荫、 降温增湿、 滞尘减噪的功能, 再配以各种开花灌木分隔空间, 形成大小尺度不同的休闲空间; 观赏型绿地应充分考虑视觉上的需要, 创造豁然开朗的局面, 植物配置应简洁明快, 乔灌木修剪整齐, 形成松散型的乔灌草复层结构, 以草坪为背景, 可能情况下以密林为衬托, 以花坛、 花带为造型主体; 在建筑密集的空间, 垂直绿化与屋顶花园是最佳风格的群落类型, 各种砖石墙为美观的植物墙体所替代, 可最大程度上提高绿视率与生态城市活力。
4.2短期效益与长期效益相结合
在树种选择时既要考虑其近期景观, 也要考虑中长期群落景观。近期景观的形成要强调以下三点: 要充分利用苗圃的大苗, 尤其慢生树种的大苗, 加快代表群落外貌的上层空间的建设, 使绿地早日成型。要发挥灌木草花、地被植物、草坪成型快、见效快的特点, 在前三年以草坪、地被植物、草花为主景, 三年后以灌木为主要观赏点, 五年后才真正形成以高大乔木为主体的乔灌草复层结构景观群落。要种植适量的速生乔木,并且一定年限后要及时择伐, 以免抑制真正代表绿地长远效益的珍贵绿化树种的生长。
4.3合理选用种植密度
要充分认识植物的生长速度、植株大小, 按成年树木树冠的大小来确定种植距离。如落叶乔木因生长较快, 挺拔高大, 常引起下层小乔木和灌木出现偏冠、畸形、树干扭曲等现象; 在常绿乔木与灌木的搭配中, 因灌木冠型发育较快, 侵占常绿乔木发展空间, 尤其圆柏, 常会出现烧膛现象等。必须通过人工抚育来实现密度的合理化。
4.4速生乡土树种与珍贵绿化树种相结合
速生、抗逆性强的乡土树种常常作为许多城市绿化的骨干树种, 同时引进一些寿命长、材质坚硬、病虫害较少的珍贵绿化树种。
4.5绿化、美化、香化与季相景观相结合。
要充分考虑植物群落花色、叶色等外部形态的季节性变化。从而形成丰富的季相景观, 使全年都能欣赏到不同的景色。
4.6选择配置城市绿化树种最重要的是要适地适树
也就是说, 要选择适合于本地气候及土壤等条件的树种, 同时还要考虑其功能, 要从多方面来考虑, 不能人云亦云。要在适地适树的基础上经过一系列科学论证, 从而选出最佳方案。
5城市园林绿化树种配置应遵循的原则
5.1以乡土树种为主
由于生态因素的地域差别,不同的城市以及城市的不同地区, 适于用作园林绿化的植物是不同的。乡土树种对当地土壤和气候的适应性强,苗源多,价廉,易成活,有地方特点,应作为城市绿化的主要树种;从保护自然和保护物种多样性的角度看,选用乡土树种进行绿化,是保护和维持地区自然景观特色的重要途径。
5. 2抗性强的植物优先选择
抗性强的植物,是指对酸、碱、旱、涝、沙性及坚硬土壤有较强的适应性, 对病虫害、 烟尘和有毒气体的抗性较强的植物。
5. 3速生与慢生树种相结合
速生树种如杨、柳、槐等虽生长快,可很快成荫,但往往 30 年后就衰老,需要及时更新和补充,否则要影响城市绿化的效果。慢长树如青海云杉、祁连圆柏等, 要 30 ~40 年才能见效, 但寿命可达百年以上。为早日发挥绿化效果,应该以速生树种为主, 搭配一部分慢长树种, 尽快进行普遍绿化。同时要近远期结合, 有计划、分期分批地使慢长树种替换衰老的速生树种。
关键词:野生花卉开发利用桃金娘
中途分类号::S68文章标识码:A
1 前言
花卉因其种类繁多,色彩缤纷,能够在色彩形态上满足人们对景观的要求,故而必将在城市绿地系统中得到广泛应用。城市绿地系统的多样性必将要更多种类的植物能够在绿地系统中应用,而野生植物的各种特异性状正好契合新品种的开发,因此,野生花卉的开发利用非常重要。
2 广西野生花卉资源现状
广西位于全国地势第二台阶中的云贵高原东南边缘,地势自西北向东南倾斜,山岭连绵、岭谷相间,四周多为山地、高原所环绕,整体呈盆地状。复杂多变的地形,形成了独特的气候环境;温润的亚热带雨林气候,也孕育了大量的动植物资源,这为城市绿地系统的多样性提供了大量可取的植物资源。
现知广西约有维管束植物8 400余种(广西植物研究所,1971、1973、1979),仅次于云南、四川而名列全国第三。据不完全统计,主要的具有观赏价值的野生花卉类植物就有135科326属744种[1]。如此庞大的植物种群,得到开发利用只占少数,大多数野生花卉需要开发,这其中便有桃金娘的踪影。
3 桃金娘
桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa),别名当梨根,多莲,马,是桃金娘科桃金娘属在我国有天然分布的唯一种,能够广泛分布于中国华南桂、粤、闽、赣等地区。
野生桃金娘是常绿小灌木,树形优美,枝繁叶茂,可观花亦可观果。桃金娘花开初期为玫瑰红,开花时间越长颜色越淡,由初期的玫瑰红逐渐变浅红,最后变成白色。桃金娘的果实未成熟时为绿色,成熟过程中会慢慢有绿色变成鲜红色,最后变成紫黑色。果实成熟后果味清甜,浆果饱满诱人。桃金娘花密而多,盛花时期满树生辉,观赏效果极佳。桃金娘不论是在色彩造型还是观花观果上都能满足人们的观赏要求,因此非常适合开发利用为新的观赏花卉。
4 桃金娘的开发与利用
桃金娘是南方常见到底酸性植物,喜温暖湿润气候,喜阳稍耐阴,耐旱耐贫瘠,不耐水湿,在酸性土壤环境中适应性强,因此可以在桃金娘分布区域广泛引种。由于桃金娘科桃金娘属在我国有天然分布的只有一种,物种非常单调,结构单一,且不耐阴,适合种植于郁闭度较小的地方,如疏林,林缘,草地,庭院等地。
桃金娘生根率低,可能与它本身单宁含量高,难以形成愈伤组织有关。用生根粉处理插穗能明显提高扦插成活率,在300mg/L,100mg/L,清水中处理,前者生根率高。采用砻糠碳黑作扦插基质能明显提高扦插生根率。[2] 这是因为砻糠碳黑的黑色聚热性好,能提高基质温度,持水性良好,还有砻糠碳黑本身形成的暗环境等有利于桃金娘的愈合生根。由于野生桃金娘的扦插成活率低,多采用播种繁殖。桃金娘种子于7~10月成熟,可在8~9月采集浆果,收集种子,进行播种。
桃金娘是常绿小灌木,既可观花又可观果,树形与园林中常用的茶梅相似,因此,桃金娘的应用形式可以参考茶梅的应用。桃金娘枝干韧性强,可以制作盆景或在庭园中丛植或片植,是具有良好美化效果的野生花卉,已逐渐的被列入部分城市的园林植物观赏花卉的名录中。[3] 桃金娘的观赏价值和利用价值较高,其果实很早就引起人们的关注,但其开发利用进展较慢。桃金娘人工培育的研究起步也比较晚,育苗、造林技术均有待提高,因此桃金娘在园林中的应用也受到一定的限制。
5 桃金娘的园林应用形式
5.1 丛植
野生桃金娘多见以丛生,因此很适宜进行丛植。可在林边模拟自然的小群落,间种其他的花灌木或草花,亦可植于墙隅;可置于自然坡地,三三两两的,乱中有序,亦可装饰园林建筑小品,让鲜花围绕其中,自然雅致。
5.2 片植
由于桃金娘盛花时期有满树生辉的效果,而且花期长达两个多月,因此可以片植。大片种植的桃金娘在盛花时,放眼望去,有一种让人置于花海的感觉,其景壮阔无比,引人入胜,让人心旷神怡。
5.3边坡绿化
野生桃金娘本身就长在野外,适应性强,耐旱耐贫瘠,耐高温,不耐水湿,在酸性土壤环境中适应性强,可粗放管理,很适合做边坡绿化植物。再者,使用乡土树种能够很好地与周围环境契合,创造浓厚的乡土气息和体现地方特色景观,是公路边坡绿化的好材料。
5.4 盆景切花
桃金娘早春嫩芽程现紫红色,夏花灿烂,秋果累累,冬天绿意依旧,加之桃金娘枝条柔韧性强,萌发力强,耐干旱耐贫瘠,可塑性良好,很适合做盆景。桃金娘花大色艳,花型优美,花期长,也可以作为切花花材,创造别具一格的插花作品。
7 结论
广西的野生花卉种类繁多,品种各异。野生花卉的生存环境相当于城市绿地环境比较恶劣,比较容易产生突变,因此特异性状比较常见,也因此形成其独特的观赏效果,是培育花卉新品种的新鲜血液。像桃金娘这种优良的野生花卉可以直接引种培育,作为园林绿化苗木。其他不能直接使用的野生花卉,也可以通过改良,驯化,杂交等渠道进行合理引种。
参考文献
[1] 黄仁征,李秀娟,李光照,广西野生花卉资源的研究[A]. 广西植物研究所,23 (5): 414 419
关键词:城市滨水区,生物多样性,规划
中图分类号: TU984 文献标识码: A 文章编号:
Abstract: because of the natural landscape of the waterfront city advantage, to provide good landscape, in the city that has the charm and characteristics of the region, welcomed by people. The city waterfront planning principles, with the Shanghai World Expo Park in the planning and construction of waterfront landscape area as an example, to illustrate the city waterfront planning for biodiversity.
Key words: city waterfront, biodiversity, planning
由于有自然景观的优势,滨水区为城市提供了良好的景观空间,在为城市中最具有魅力和特色的地区,倍受人们欢迎。事实上,在过去的半个世纪中,由于滨水地区的重建和开发项目的重要性,滨水地区的景观设计一直是世界各国景观设计的焦点所在。
1 城市滨水区的概念及规划原则
城市滨水区是指“城市范围内水域与陆地相接的一定范围内的区域,其特点是水与陆地共同构成环境的主导要素”,作为城市与江、河、湖、海接壤的区域,它既是陆地的边缘,也是水的边缘。城市的滨水区有滨河、滨江、滨湖和滨海地区。城市滨水区生态系统以自然生态系统为主,一般具有丰富的生物多样性。另外由于城市滨水地带在城市中独特的魅力,往往又成为市民休闲集会的场所。所以,城市滨水地带的自然生态系统又属于受人类活动强烈干扰的自然生态系统。
城市滨水区景观生态规划与设计,要遵循整体优化原则、尺度原则、遗留地保护原则、异质性与多样性原则、结构与功能人本化原则、地域化原则等原则。
2 我国滨水区规划设计中存在的问题
2.1公众参与意识的淡薄
公众参与主要体现在前期规划和后期评价中。在我国滨水区规划设计的综合调查阶段,调查的内容涵盖广泛,强调的是对工程技术资料方面的调查,当地也涉及到对民意的调查,但没有以文字的形式确定下来,设计体现的更多的是行政部门的意志。
2.2开发模式照抄照搬,缺乏地方特色
随着国际化日益趋同的项目开发充斥世界,人们忽视了许多潜藏当今城市滨水区复兴背后的因素(包括政治、经济和历史发展条件等),具体的实践存在模式照搬和抄袭现象。
2.3公共空间不连续
目前我国滨水空间存在严重的圈地现象,滨水地块的开发商总是想办法把水岸纳入到自己的私有领域内,造成公共开放空间的割断,市民不能自由进入,或者和城市其他公共空间缺乏合理的衔接和过渡,妨碍公众活动的自由性和连续性,对形成优良的城市景观和观景休憩公共绿地造成极大障碍。
2.4护岸设计极端单一化
我国的滨水景观设计处于刚刚起步阶段,强调对水域空间的治理。为了彻底制服水患,钢筋混凝土的河堤年年在加高,块石堆砌的护岸比比皆是,河道裁弯取直,淤泥被清除,完全被水泥硬化。这样的护岸对于应付夏季突发洪水确实着重要作用,但是阻碍了人与水体的亲近性。
2.5亲水空间设计落后
我国大部分地区的水域的水位变化平缓,但也有很多地方如长江中下游地区,在汛期江、河水位变化依然很大,人们虽然考虑了修造亲水平台,但很少根据当地具体情况设计,简单的平铺直叙,缺乏序列空间的转折点和,毫无特色可言。
3 上海世博园案例分析
3.1 概况
中国2010年上海世博园区位于上海市中心城区,地处南浦大桥与卢浦大桥之间,跨越黄浦江两岸,由浦西、浦东两部分组成,是黄浦江两岸开发、旧区改造和产业布局调整的重点地区⋯。世博园区规划用地范围为5.28km2,其中浦东部分3.93km2,将建白莲泾公园、世博公园、后滩公园等绿地、湿地与水系景观 I,具有生态保健、亲水游憩、水上休闲等功能,有利于形成高质量的城市景观和环境,展示生态型城市的发展理念 。
3.2 景观水体生态生物群落配置
3.2.1景观水体生态生物群落配置基本原则
自然性原则景观水体是由生命系统和多种生境构成的嵌合体,其生命力就在于丰富多样,在上海世博园规划的生态构建中,遵照自然界各生物共同相处、分层利用资源的法则,并运用丰富多样的物种有机地形成一个综合生态服务功能强的稳定系统。
地域性原则在物种选择与水体形态构建中,体现上海地区的自然环境特征,并因地制宜,创造具有时代特点和地域特征的空间环境。尽可能使用本地物种,必要时经过严格科学评估,避免盲目移植外来物种。
生态性原则将先进的生态技术和科技成果运用到水体景观的塑造中去,有利于人类的可持续发展。构建过程中应尽量保持现存良好的生态环境,改善原有不良的生态环境。
持续性原则在生态要素构建中会产生生态需求和功能定位之间的矛盾,应积极寻求可持续发展模式,使水体景观利用的结构、格局和比例与规划区的自然特征、发展及管理相适应,以达到景观的整体优化利用。
经济性原则在景观水体生态要素构建中,还必须考虑经济的合理性,用最经济的方法获得最大效益和最佳的建设效果,将技术经济风险减少到最小,同时还要防止生物入侵以及生物栖息地被破坏等生态风险。
3.2.2景观水体生态生物群落主体空间构成
根据上海地区以及水系水土的生态特征,结合水生植物种类的生态生理特性与生态效应,先期以耐污染性较强,具有净化水质功能的沉水植物为主,并移植兼有景观生态作用的挺水、浮水与漂浮等其他物种,然后种植对污染敏感性强,且生长易控制管理,季节上相互衔接的水生植物,并为水生动物创造良好生存条件。
3.2.3景观水体生态生物群落结构
注重水生物种的配置结构、时空结构和营养结构,发挥水体生态效应,增强水体景观价值应注重低盐度下水生生物物种的配置结构、时空结构和营养结构,并防止咸潮通过黄浦江进入世博园水系可能对水生物造成的一些影响,在本底调查与分析的基础上,科学合理地设计水生动物的生长模式(种类、数量、雌雄比、个体大小、食性、生活习性、放养季节、放养顺序、病害防治等)。针对水生植物的生长特性与微生物生长的条件,因地制宜地栽种或移植沉水植物、挺水植物与湿生植物等,同时改善微生物生长的条件,优化微生物的载体形态和结构,有效增强土著微生物的活性,发挥土著微生物的作用。
4 对我国进一步开发城市滨水区的思考
[关键词]牙克石;湿地;评价报告
中图分类号:S156.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0367-02
1 自然保护区概况
1.1 地理位置与面积
牙克石西郊湿地自然保护区位于呼伦贝尔市中部,大兴安岭北段的牙克石市境内,地理坐标为东经120°28′00″至122°29′00″,北纬47°39′至50°52′,湿地保护区距牙克石市林业局局址5公里左右,涉及牙克石林场7个林班,总面积813公顷。
1.2 地形地貌
湿地自然保护区位于大兴安岭西北坡,为山间河谷地形,河谷比较宽广,约为11km左右,属低山丘陵地貌,是大兴安岭主脉通过地段。地势平坦开阔,地形平缓。区内最高海拔1600.3米,最低海拔402米。
拟建牙克石湿地保护工程位于免渡河右岸一级冲积阶地上,按地貌成因类型和形态分类可划分为构造剥蚀地形(中低山)、山麓斜坡堆积地形、河流侵蚀堆积地形。现简述如下:
1.3 土壤
土壤是在一定的植被、气候、地形、母质等自然成土因素和人类生产活动长期综合作用下形成的历史自然体。保护区的土壤主要为草甸土和沼泽土。
(1)草甸土是草甸植被下发育的隐域土壤,分布于保护区河流低阶地、山间谷地,成土母质为洪、冲积物。土壤剖面由暗灰色的腐殖质层、含有较多锈纹锈斑的潴育层、受地下水浸泡处于还原状态的灰蓝色潜育层或母质层组成。草甸土质地因现代河流沉积颗粒粗细差异,变化很大,剖面常形成粉粘相间的质地层次。土壤中性反应,pH值在6.7―7.5左右,养分除速效磷含量低外,都很充足,土壤水分偏多,土温偏低。草甸土有草甸土和草甸黑钙土2个亚类。
(2)沼泽土
沼泽土是在季节性积水或长期积水条件下发育的隐域土壤,广泛分布于积水洼地。成土母质为冲积物、湖积物。沼泽土剖面基本上有两个发生层次组成,上部为草根盘结层、腐殖质层或泥炭层组成,下部为潜育层,中间有过渡层。腐殖质层颜色深暗,质地较粘重。有沼泽土和草甸沼泽2个亚类。
(3)粗骨土
属于幼年土壤,特点是极薄的土层之下即为含大量石块的母质层或地表即含大量砾石,分布于石山地顶部及阳陡坡。粗骨土由于有效土体过薄或土体中含有大量的砾石,是一种难利用的土壤类型。
保护区内土质肥沃,有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量均十分丰富,反映出了森林土壤水分偏多,氮素充足,母质富含钾素的特点。各土类间,由于森林土壤受有机质积累特征和地区气候冷湿的环境条件所决定,表土有机质含量极高,碳氮比大,反映了森林土壤水分偏多,土性冷凉,有机质分解速率低,水、肥、气、热不协调等特点。
1.4 水文
牙克石西郊湿地自然保护区附近主要河流为免渡河(又名扎敦河)和海拉尔河,属额尔古纳水系。
1.5 气候
保护区气候属寒温带大陆性气候。具有冬长夏短、春季干燥多风,冬季严寒多雪,寒暑相差较大的特征。根据牙克石气象局资料,多年平均气温-2.9℃,极端最高气温38.0℃,极端最低气温-46.7℃,多年平均降水量378.5毫米,多集中在7~8月份,占全年降水量的60%,多年平均蒸发量1250毫米。
2 自然保护区评价
2.1 自然保护区的保护价值
自然保护区的建立,是为了保护各种保存完整的自然生态系统、濒于灭绝的生物物种和各种自然历史遗迹。从人类发展的长远目标看,自然保护区的建立其意义在于人类认识自然和利用自然提供必要的途径。从科学飞速发展的今天看,保护好各种资源,包括千百年遗留下来的“已知资源”和未被人类发现和认识的各种“未知资源”,同样具有重要意义。
牙克石市西郊湿地自然保护区是以保护湿地生态系统及其栖息的生物物种为主要保护对象,集生物多样性保护、科学研究、宣传教育、生态旅游和可持续利用等多功能于一体的综合性自然保护区。
2.1.1 生态价值
(1) 蓄水、保水
湿地在控制洪水,调节水流方面功能十分显著。湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用。湿地对项目区周边具有明显的水量调节作用,减轻洪旱灾害,稳定地下水位,保持土壤水份。湿地减缓了河水的流速,同时也减轻了对河岸及地表的冲刷,降低了土壤的水土流失。
(2)调节气候。湿地可以影响小气候。湿地水份通过蒸发成为水蒸气,然后又以降水的形式降到周围地区,保持当地的湿度和降雨量,影响当地人民的生活和工农业生产。保护区大面积湿地对周边的局域气候产生调节作用。
(3) 湿地的生物多样性占有非常重要的地位。区内良好的环境为许多野生动物提供了栖息地或迁徙歇脚地。保护区建成以后,经过严格保护和管理,可以为野生动物创造了一个理想的生存繁衍环境。
2.1.2 社会价值
通过对保护区的保护,使湿地保护区内及周边地区的居民、企业、组织都清楚自己的行为对环境的影响,从而共同建设生态环境。保护区的发展将带动周边地区经济、交通、林农副产品加工业的发展,既增强保护区自身的经济实力,又为当地剩余劳力提供就业机会,拉动了地方经济的发展。
2.1.3 经济价值
(1)直接经济价值
直接经济价值主要体现在生态旅游和多种经营项目的实施。所得收入对保护来说,将能够解决资源保护问题,增加保护区的自养能力,为保护区的建设注入资金。在保护好湿地资源和环境的前提下,有计划的进行一些资源开发活动,有利于湿地保护区的长期发展和资金的积累,从而实现“以资养区”的滚动发展。
(2)间接经济价值
湿地生态系统,在涵养水源、防止水土流失、保持水土、调节气候、生物多样性的保护与利用等方面具有潜在的经济效益,对维持流域农牧业和其它经济的持续发展及维护生态安全等方面均具有积极作用。同时对净化流域内水质,减少泥沙流入,调节水的小循环,防止自然灾害,保障人民生活用水,提高生活质量都起着不可替代的作用。
2.1.4 科研价值
科研主要是以湿地生态、生物多样性的系统监测为基础研究保护区湿地资源及其动态变化情况,特别是对湿地的结构、功能、演替规律等方面进行深入的研究。研究珍稀濒危野生动物的活动规律、生物学特性与种群动态及其与环境因子的关系,探索利用人工措施加快珍稀野生动物繁殖速度,增加动物种群,并建立物种基因库,同时研究各种珍稀物种及其它有较大经济价值的物种的开发与利用方法。
2.2 保护区的类型与面积
2.2.1 保护区类型
依据《自然保护区类型与级别划分标准》(GB/T1459―93),牙克石市西郊湿地保护区属“自然生态系统类”的“湿地生态系统类型”自然保护区。保护区的主要类型为水域及沼泽。
2.2.2 保护区面积
牙克石市西郊湿地自然保护区划定面积813公顷,完全能够达到保护目的的需要,划定合适的保护区面积可使区域内的动植物得到有效保护,同时也可以达到保护区区域的完整性和连续性。
2.3 自然生态质量评价
2.3.1 典型性
该保护区是欧亚针叶林植物区和欧亚草原植物区的交错地带,这对研究各大植物区系之间及动物之间相互影响、相互交流和通过该生物多样性变化来研究生物对全球气候变化的反应,都具有十分重要的意义。
2.3.2 稀有性
大兴安岭地区是我国的主要林区之一,分布着大面积的天然林,木材蓄积量较高,材质优良。建国后,经过大规模采伐利用,天然林面积日趋减少。因此具有珍稀性。
另一方面,保护区还栖息着许多珍稀濒危野生动物,这些动物具有较高的保护价值,在保护区内比较集中,这一方面也体现了保护区具有较高的物种稀有性。
2.3.3 多样性
湿地自然保护区植被类型多样,植被种类组成变化土壤类型也随之变化,加之植物地带性的相互渗透,其物种多样性表现比较丰富。
2.3.4 自然性
牙克石市西郊湿地自然保护区内是很少受人为干扰的自然湿地生态系统。对保护我国寒温带区域以湿地为代表的湿地生态系统及物种资源具有十分重要的意义。
2.3.5 脆弱性
牙克石市西郊湿地自然保护区虽然具有丰富的物种资源和显著的生态功能,但是湿地保护区地处森林草原的交错地带,为生态脆弱带,各物种之间及物种与环境之间的依存关系十分密切和敏感,群落也极具不稳定,所以其一旦遭受破坏,将有可能引起整个生态系统的崩溃。
2.4 自然保护区综合评价
2.4.1 保护区是保护湿地生态系统和生物多样性的基地
保护区具有湿地生态系统的特征和比较完整、丰富的物种资源。该湿地自然保护区植物资源仅维管束植物有22科46属58种,是野生动物的栖息场所。本区脊椎动物有33种,其中兽类是以典型的草原型为主,分布该区域兽类有3目4科6种,有国家II级保护兽类有1种,鸟类以草原型和森林型鸟类为主,分布该区域鸟类有10目15科27种,有国家I级保护鸟类有1种,国家II级保护鸟类有5种,两栖爬行类1目1科1属1种。保护好这些珍贵的动植物物种资源,都将为人类的生存环境提供美好的前景。
2.4.2 保护区具有涵养水源的重要作用
保护区属湿地生态系统类型,对于调节控制洪水,调节水流方面功能起着重要的作用。保护区对周边具有明显的水量调节作用,减轻洪旱灾害,稳定地下水位,保持土壤水份。湿地减缓了河水的流速,同时也减轻了对河岸及地表的冲刷,降低了土壤的水土流失、保障农牧业和人民生活用水,改善环境,提高生活质量都起着不可替代的作用。
2.4.3 保护区是开展科学研究的天然实验室
牙克石市西郊湿地自然保护区保存有完整的生态系统,丰富的物种,生物群落赖以生存的环境,为开展各个科学研究提供了得天独厚的基地和天然实验室,其研究领域不仅包括生态学、生物学方面,还包括经济学及社会学方面。尤其是研究古气候变化、植物迁徙和区系演变的研究和生态监测等方面起着重要作用。
2.4.4 保护区是进行宣传教育的自然博物馆
牙克石市西郊湿地自然保护区是宣传国家自然保护方针、政策的自然讲坛。其宣传对象是当地广大的干部、群众和进入保护区参观的国内外公众:宣传内容主要包括国家有关自然保护区的法律、条例、政策和有效保护事例,示范宣传资源保护与持续利用的意义。保护区也是文化教育的天然课堂和实验场所,可接纳大专院校和中、小学生实习和参观,尤其是生物学、生态学等专业的学生。青少年通过亲身体验和目睹,增加生物、生态、地理、资源保护和利用等方面的知识。
关键词:高速公路;生态绿化;园林设计
前 沿:
近多年来,随着高速公路建设向山区及沿海的发展,同样暴露了植被破坏、环境污染、水土流失等一系列问题,出现了较多的环境地质灾害,加剧了工程建设与环境保护之间的矛盾。因此,在加快公路建设和汽车工业发展的同时,应尽量减少对环境的破坏,保持生态环境的相对平衡。在确保高速行车安全的同时,美化高速公路环境,达到与周围环境的协调统一,实现高速公路建设的可持续发展。
1、高速公路绿化设计应遵循的生态学理论
高速公路的绿化工程,实质上是一种生态工程,是应用生态系统中物种共生和物质再生原理、结构与功能协调原则,促进自然界的良性循环,充分发挥
资源的生产潜力,防止环境恶化,达到经济效益与生态效益的同步发展。
众所周知,生态系统的大小可根据研究目的的不同而加以确定,大至生物圈,小到一个细胞都称为生态系统,即使是生长在墓碑或岩石壁上的地衣都可以看作一个生态系统。因此,由不同树种构建高速公路绿地系统也必然构成一个生态系统,故高速公路绿化设计应当遵循一些基本的生态学原理。
1.1主导因子原理
生态系统的动态受生态因子的影响,这些复杂的生态因子中,有少数是有支配作用的,称为主导生态因子。高速公路绿化生态系统有诸多生态因子可影响生态系统的恢复,但总的来说,其主导因子是土壤,主要是土壤贫瘠,固体废弃物较多,土壤压实度高、通透性差。对于基本无植被覆盖且极度退化的生态系统,生态恢复的第一步是控制水土流失,翻松土壤、清理垃圾、提高土壤肥力。
1.2最小因子定律
每种植物都需要一定种类和一定数量的营养物质。如果环境中缺乏其中的一种,植物就会发育不良,甚至死亡。植物的生长速度、生长量受浓度最低的关键元素的限制。
1.3耐性定律
任何一个生态因子在数量上和质量上存在一个范围,在该范围内所有与该因子有关的生理活动才能正常发生。早期先锋种就要根据耐性定律选定植物对营养(包括光、温、水、肥)的忍耐区间很大的种类。
1.4种群空间分布格局原理
种群的空间分布格局在总体上有随机、均匀和集群分布格局的方式。分布格局是由种的生物学特性、种内、种间关系和环境因素的综合影响决定的。多数时候可采用均匀格局绿化,但有时采用集群格局造成林会更有利于种群的发展。
1.5种群密度制约原理
种群密度太高或太低,都可能成为种群发展的限制因子。合理的种群密度可以保证植物的正常生长和种群的稳定性。
1.6边缘效应原理
两个或多个群落间的过渡称为交错区。在交错区内,不同的生物群落都有向外扩张的趋势,使得交错区内有着生物多样性增大、生产力、生态效益改变等状况,这种效应称为边缘效应。在一个系统内要尽量使更多的生态种群并存,并创造更多的交错区,提高边缘长度。
1.7生态位原理
每种生物在生态系统中总占有一定的资源和空间,其生态位的大小反映了种群的遗传学、生物学和生态学特征。在生态恢复中应考虑各物种在水平空间、垂直空间和地下根系的生态位分化。使物种在分布、形态、个体大小、生理、营养的选择、吸收、年龄、物候、高度、根系深浅等方面有适当的差异并分别占领相应的生态位,如乔灌草菌混交植物种的空间配置。
1.8生物多样性原理
多样性导致稳定性。尽管理论生态学上关于生态系统多样性与稳定性的关系有许多争论,但生态系统的网状食物链结构的增加,无疑可以使生态系统更趋向稳定。此外,多样性的增加也促使处于平衡的群落容量增加而导致生态系统的稳定。
2 高速公路绿化中生态恢复应遵循的
基本原则
2.1 自然法则
恢复生态学理论是必须遵循的基本原则,只有按自然规律办事,才是真正意义上的生态恢复,否则会背道而驰,事与愿违。在实践过程中,必须充分认识物种与高速公路生态环境条件的自相适应,才能确定最好的恢复方式。
2.2 最小风险原则
由于生态系统的复杂性以及某些环境要素的突变性,加之人们对生态过程及其内在运行机制认识的局限性,人们往往不可能对生态恢复与重建的后果以及生态最终演替方向进行准确地估计和把握,因此,在某种意义上,退化生态系统的恢复与重建具有一定的风险性。这就要求我们要认真地、透彻地研究被恢复对象,经过综合分析评价、论证,将其风险降到最低限度。这就要求我们在生态恢复的实施中,重视科技的投入,不仅要注意新技术、新成果的应用,也要注意基础理论的研究。
2.3 效益最大原则
生态恢复往往又是一个高成本投入工程,生态恢复的最终目标是为了更好地为美化环境,为行车服务。因此,在考虑当前经济的承受能力的同时,又要考虑生态恢复的经济效益和收益周期,这是生态恢复与重建工作中十分现实而又为人们所关心的问题。
2.4 坚持“适地适树”原则
高速公路绿化设计必须根据当地的气候条件,同时要充分了解当地植物群落的演替特点,只有符合当地的植物群落演替要求,才能形成比较稳定的群落,减少维持群落稳定的人为干预,才能减少养护费用。
3、高速公路生态绿化的设计方案
3.1 生态绿化设计的总体原则
(1)在满足高速交通功能的需要,有效改善行车条件的同时,改善公路自身及其周边环境景观,结合华中地区特色,使其成为集功能性、观赏性、游览
性于一身的综合体系。高速公路绿化是结合公路线型特征、公路特点和功能要求,绿化美化服从于公路功能景观需要,在保持和发展当地园林绿化特色的基础上,通过植物多品种的选择、合理布局、科学配置,从公路沿线的地形地貌特征出发,从植物品种生物学、生态学特性入手,点、线、面结合,使公路主体与周围环境充分协调,从而构成优美的自然画面。
(2)以植物造景为主,改善高速公路环境。绿化材料采用常绿树种、草坪及植物地被,以乔木为主体,选择适量落叶树种和开花树种,辅以千姿百态,
色彩缤纷的灌木,适当点缀草花,增加景观变化,公路设景旨在调节乘驾人员情趣,应重视有经济价值、观赏价值和科学文化价值树种的栽植与引种。利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异来配置植物,最终形成乔、灌、草结合;层次丰富;配置合理的复合植物生态群落。
(3)充分考虑绿化植物的生态防护功能,保证生态系统的稳定性和多样性。根据本地区地形地貌及生态特点,遵循”因地制宜、景观协调、易于养护” 的原则,努力克服不利因素,力求提供一个高效和谐的交通环境。
3.2 高速公路生态绿化设计
3.2.1 中央分隔带
中央分隔带环境恶劣、气温高、空气污染严重、空气流动迅速。由于部分太阳辐射热量被路面所吸收,路面温度较气温高;同时行车的速度快,引起中央隔离带空气流动性大,导致水分蒸发加速,对植物生长极为不利;考虑到中央分隔带绿化起着遮光防眩、诱导视线、改善生态的作用,绿化树种应选择耐贫瘠、耐高温、抗旱、枝叶茂密的常绿灌木。基于行车安全的考虑,防止对向车灯产生的眩光并诱导视线。总体布局以低矮人工造形树木为主,同时栽植抗逆性强、景观效果好的植物满足中央隔离带的美化效果。
3.2.2 互通区 互通区绿化模式类型强调以生态
学基本原理为指导,建设结构优美、功能高效、布局合理的高速公路生态防护绿地系统,在对当地植被进行充分调查的基础上,植物选择贯彻“适地适种”
的原则,大量应用当地野生的、生长健壮、适应性强、观赏性好的品种,尽量避免外来植物对原有生态的破坏。互通立交区面积较大,场地是原来的施工料
厂,绿化设计时必须考虑全部清除垃圾,多数绿化种植区地势低洼,选择植物品种除抗性强外,还要有耐水性,可采用自然式和规则式手法相结合,乔、灌、草相结合,经济树种与观赏树种相结合,树种配置协调统一。同时注意在靠近引道处避免使用乔木和大灌木,保持视野开阔,确保交通安全。另外,因互通区面积较大,大的构图造型可结合苗圃建设进行设计,因主线上绿化苗木需不断补植,因此有选择地建设相应品种的苗圃,即美化了互通又有效地提供绿化主线的大量苗木,降低了工程造价,减少养护费。服务区、管理所及收费站则采用园林手法,以绿篱草坪为主,点缀花灌木色块,及乔木和花架配合,植乔木,组成花园式庭院。
3.2.3 边坡
边坡是高速公路破坏最严重的地方,由于边坡较陡,雨水的冲刷会造成边坡水土的大量流失。因此,边坡绿化其首要功能是生态防护,保护路基,稳定边坡,恢复边坡的自然生态。在绿化植物的选择上,考虑土质及环境特性,要选用抗干旱、耐热、根深、固土性能好的植物品种。
3.2.4 沟外及沟外绿化设计
沟及沟外绿化是高速公路绿化和生态恢复的重点区域,目前多是以乔木为主的绿化防护林带,林带的设计要与路外绿化状况和建筑及自然景色相协调。林带可为纯林即某区段用同一种乔木组成,也可以是混交林,即林带由两种或几种乔木组成,在种植方式上可以孤植、丛植或行植,在用地紧张的情况下可单行种植或双行种植;在林带用地较宽松时,应采用乔、灌、草相结合的复合式栽植法,突出生态性和景观效果。边沟是高速公路的排水区,在这里栽植的树木必须具有较强的耐水性能。
4 、结束语
高速公路建设日新月异,高速公路建设一要尽量减少对环境的破坏,二要应用生态学原理,恢复高速公路周边的生态环境,尽量降低因高速公路建设而造成的环境质量的降低。在绿化中选用抗性强、绿期长、观赏价值高、耐修剪,并且不需要特殊管理的植物种类,除大量选用城市绿化苗木的种类外,还应采用抗性强的当地野生植物,既可降低养护成本及绿化工程的造价,又可达到与周围环境的协调统一,实现高速公路建设的可持续发展。
参考文献:
[1] 彭少麟.南亚热带退化生态系统恢复和重建的生态学理论和应用[ M] .热带亚热带植物学报,1996 , 4(3):36 -43.
关键词:城市河道;生态化治理;设计方法
过去,城市河道治理往往偏重于水利灌溉、排水泄洪,护岸硬化、渠化现象严重,加上两岸居民生活污水、垃圾的排入,导致很多河道变成臭水沟,水生物无法生存,生态系统遭到极大破坏。在日益严峻的环境危机中,城市的建设者们开始寻找一条有效的生态化解决方案,以解决钢筋混凝土丛林中人与自然隔绝的现象,创造一个水清岸绿、虫叫蛙鸣、人与自然和谐生存的水岸环境[1]。
生态恢复是一个系统工程,河道的生态化治理措施应该是多方面、全方位的,而这些措施围绕的核心就是如何进行生态系统的恢复,这就对设计者提出了新的挑战[2]。每一个设计元素都应该为生态恢复创造有利条件,从而形成生态化河道,即通过人工物化,使治理后的河道能够贴近自然原生态,体现人与自然和谐共处,逐步形成草木丰茂、生物多样、自然野趣、水质改善、物种种群相互依存,并能达到有自我净化、自我修复能力的水利工程[3]。所以,设计者应该多利用自然的抗干扰、自我修复能力来处理人与自然的关系,而不是大量采用人工结构和形式来取代自然,这是生态设计与传统设计方法的区别。
1河道线型设计
河道线型设计即河道总体平面的设计。由于城市用地紧缺,河道滨水地带不断被侵占,水面越来越少,河宽越修越窄,但是为了泄洪的需要,要保证过水断面,只好将河道取直、河床挖深,这样对驳坎的强度要求就逐步提高,建设费用逐渐加大,而生态功能逐渐衰退,河道基本成为泄洪渠道,这与可持续发展的战略相悖。而生态化治理需要退地还河,恢复滨水地带,拆除原先视觉单调、生硬、热岛效应明显的渠道护岸,尽量恢复河道的天然形态,宜弯则弯,宽窄结合,避免线型直线化。
自然蜿蜒的河道和滨水地带为各种生物创造了适宜的生境,是生命多样性的景观基础。河湾、凹岸处可以为生物提供繁殖的场所,洪峰来临时还可以将其作为避难场所,为生物的生命的繁衍增加湿地、河湾、浅滩、深潭、沙洲等半自然化的人工形态,既增添了自然美感,又可以利用河流形态的多样性来改善生境的多样性,从而改善生物群落的多样性。相对于直线化的渠道,自然曲折的河岸设计更能够提高水中含氧量,增加曝气量,因此也更有利于改善生物的生存环境。
从工程的角度看,自然曲折的河道线型能够缓解洪峰,削减流水能量,控制流速,所以也减少了流水对下游护岸的冲刷,对沿线护岸起到保护作用。退地还河、滨水地带的恢复,使得城市建设设计人员在河道断面的设计上留有选择的余地,不需要采用高强度的结构形式对河滨建筑进行保护。顺应河势,因河制宜,无疑在工程经济性方面也是较为有利的。
2河道断面设计
河道断面的选择除了要考虑河道的主导功能、土地利用情况之外,还应结合河岸生态景观,体现亲水性,尽量为水陆生态系统的连续性创造条件。
传统的矩形断面河道既要满足枯水期蓄水的要求,又要满足洪水期泄洪的要求,往往采用高驳坎的形式,这样就导致水生态系统与陆地生态系统隔离,两栖动物无法跃上高驳坎,生物群落的繁殖受到人为的阻隔。梯形断面的河道在断面形式上解决了水陆生态系统的连续性问题,但是亲水性较差,陡坡断面对于生物的生长仍有一定的阻碍,而且不利于景观的布置,而缓坡断面又受到建设用地的限制。复式断面在常水位以下部分可以采用矩形或者梯形断面,在常水位以上部分可以设置缓坡或者二级护岸,在枯水期流量小的时候,水流归主河道,洪水期流量大,允许洪水漫滩,过水断面陡然变大,所以复式断面既解决了常水位时亲水性的要求,又满足了洪水位时泄洪的要求,为滨水区的景观设计提供了空间,而且由于降低了驳坎护岸高度,结构抗力减小,护岸结构不需要采用浆砌块石、混凝土等刚性结构,可以采取一些低强度的柔性护岸形式。人类活动较少的区域,在满足河道功能的前提下,应减少人工治理的痕迹,尽量保持天然河道面貌,使原有的生态系统不被破坏。所以在河道断面的选择上,应尽可能保持天然河道断面,在保持天然河道断面有困难时,按复式断面、梯形断面、矩形断面的顺序进行选择。
然而在河道治理的过程中,也应该避免断面的单一化。不同的过水断面能使水流速度产生变化,增加曝气作用,从而加大水体中的含氧量。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,进而形成多样化的生物群落。例如在浅滩的生境中,光热条件优越,适于形成湿地,以供鸟类、两栖动物和昆虫栖息。积水洼地中,鱼类和各类软体动物丰富,它们是肉食性候鸟的食物来源,鸟粪和鱼类肥土又能促进水生植物生长,水生植物又是植食鸟类的食物,从而形成了有利于鸟类生长的食物链。深潭的生境中,由于水温、阳光辐射、食物和含氧量随水深变化,所以容易形成水生物群落的分层现象。
3河道护岸形式
传统的河道护岸在材质方面大多数采用混凝土及浆砌块石等硬质材料,整个护岸形成一个封闭的体系,犹如给河道穿上了一层盔甲,但只考虑了河道的安全性,却忽视了对河流环境和生态系统及其他动植物与微生物生存环境的影响;不仅阻碍了水生态循环系统,连动植物、微生物的整体生物链都被阻断;地下水与河水也不能及时的沟通,水循环过程被隔断,河道变成了只进不出的封闭水体,从而有悖于城市的生态化建设。
在建设生态河道的过程中,河道护岸是否符合生态的要求,是否能够提供动植物生长繁殖的场所,是否具有自我修复能力,是设计者应该着重考虑的事情。生态护岸应该是通过使用植物或植物与土工材料的结合,具备一定的结构强度,能减轻坡面及坡脚的不稳定性和侵蚀,同时能够实现多种生物的共生与繁殖、具有自我修复能力、具有净化功能、可自由呼吸的水工结构。
目前很多设计者提出了一些有效的护岸设计方法,如土工格栅边坡加固技术、干砌护坡技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、石笼、生态袋、生态砌块等[4]。这些结构的共同点:一是具有较大的孔隙率,护岸上能够生长植物,可以为生物提供栖息场所,并且可以借助植物的作用来增加堤岸结构的稳定性;二是地下水与河水能够自由沟通,能够实现物质、养分、能量的交流,促进水汽的循环;三是造价较低,不需要长期的维护管理,具有自我修复的能力;四是护岸材料柔性化,适应曲折的河岸线型。但是生态护岸也有一些局限性,选用的材料及建造方法不同,堤岸的防护能力相差很大,所以要根据不同的坡面形式,选择不同的结构形式。坡面较缓的河段,可以选择生态砌块、土工格栅等柔性结构,而坡面较陡的河段,可以选择干砌块石、石笼、渗水混凝土等半柔性的结构;生态护岸建造初期强度普遍较低,需要有一定时间的养护,以便植物的生长,否则会影响到以后防护作用的发挥;施工有一定的季节限制,常限于植物休眠的季节。
俗话说“虾有虾径、蟹有蟹路”,各种生物都有自身独特的生活习性,而不同的生态护岸结构形式能够满足不同的生物生长繁殖需求,例如石材类护岸可以提供螺蛳、螃蟹等生物的寄居攀附,自然边坡及土工格栅护岸可以提供泥鳅等软体动物
生长,浅滩地段适宜浮游生物的繁殖,深潭区域适宜鱼类活动,所以在驳岸形式上,要根据地形地貌、原始的植被绿化情况,选择多种护岸形式,为各种生物创造适宜的生长环境,体现生命多样性的设计构思,这样既可以保持丰富多样的河岸形式,延续原始的水际边缘效应,又给各种生物提供了生长的环境、迁徙的走廊,容易形成完整的生物群落。
4植物配置设计
植物根系可固着土壤,提高土壤持水性,增加土壤的有机质含量,既改善土壤的结构与性能,增加抗侵蚀能力和抗冲刷能力,起到固土护岸的作用,又能提高河岸土壤肥力,改善生态环境。而且随着时间的推移,植物不断生长,这些作用将会不断加强。
植物枝叶可截留雨水,过滤地表径流,水边植物的枝叶能抵消波浪的能量,从而起到保护堤岸、净化水质、涵养水源的作用。丰富的植物群落,也为动物、水生物提卵场与栖息地[5]。
植物还具有净化水质的作用,污水中的氮磷等物质被植物吸收,能够转化为生长所需要的营养成分,变废为宝,从而实现“污”“水”分离,降低河道富营养化水平。研究人员对生态化治理的河道进行监测发现,nh4+、tp、codmn和sd指标都明显降低,水体质量得到显著提高[6]。
根据生长条件的不同,河道植物分为常水位以下的水生植物、河坡植物、河滩植物和洪水位以上的河堤植物。在选择植物的时候,不仅要达到丰富多彩的景观效果,层次感分明,给人以赏心悦目的视觉享受,而且要具有良好的生态效果,根据水位和功能的不同,选择适宜该水位生长的植物,并达到一定的功能。在常水位线以下且水流平缓的地方,应多种植生态美观的水生植物,其功能主要是净化水质,为水生动物提供栖食和活动场所,美化水面,根据河道特点选择合适的沉水植物、浮水植物、挺水植物,并按其生态习性科学地配置,实行混合种植和块状种植相结合;常水位至洪水位的区域是河道水土保持的重点,其上植物的功能有固堤、保土和美化河岸作用,河坡部分以湿生植物为主,河滩部分选择能耐短时间水淹的植物,河道植物的配置应考虑群落化,物种间应生态位互补,上下有层次,左右相连接,根系深浅相错落,以多年生草本和灌木为主体,在不影响行洪排涝的前提下,可种植少量乔木树种。洪水位以上是河道水土保持植物绿化的亮点,是河道景观营造的主要区段,群落的构建应选择以当地能自然形成片林景观的树种为主,物种应丰富多彩、类型多样,可适当增加常绿植物比例,以弥补洪水位以下植物群落景观在冬季萧条的缺陷。这样,水生植物与河边的灌乔木呼应配合,就形成了有层次的植物生态景观。
在植物种类的选择上,要尽量选择适宜本地区气候环境的物种,同时不造成外来物种入侵,植物生长后构成的景观层要分明。水际边缘地带要选择抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强的植物,比如香根草、百喜草等。人工污染较严重的河段或者郊区无污水管网的河段,要选择环保效果好,能有效地消除氮磷、油污、有毒化学物质的植物种类,以达到生态治河的目的,比如伊乐藻、苦草、狐尾藻、金鱼藻、浮萍、美人蕉等。有关研究表明,沉水植物比浮水、挺水植物更能有效去除污染物。有种植槽或湿地的地方,可以根据水生植物适应水深的情况,配置多种水生植物,重构水生植物、鱼类、鸟类、两栖类、昆虫类动物的良好栖息场所,比如芦苇、荷花等。
综上所述,生态河道的设计需要各方面因素的配合,设计者要拓宽思路,结合生态学、工程学、水利学的知识,相互补充,才能形成一套有效的设计方法。
河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程,要通过设计、施工、养护等一系列措施模拟一个生物生长的适宜环境,为各类水生、陆生和两栖类动物、植物以及微生物提供栖息、繁衍和避难的场所,并且,除采取工程和植被措施外,还必须有选择的放养水生动物及微生物,恢复生物的多样性,重建生物系统的生态链。
5参考文献
[1] 叶碎高,王帅,张锦娟.河道植物措施与生物多样性研究进展与展望[j].水利与建筑工程学报,2008,6(2):41-43.
[2] 韩玉玲,严齐斌,应聪慧,等.应用植物措施建设生态河道的认识和思考[j].中国水利,2006(20):9-12.
[3] 王建新,邱俊杰,孙逾越,等.河道生态修复示范工程对水体总氮、总磷等指标的影响[j].浙江水利水电专科学校学报,2008,20(1):53-55.
[4] 朱永祥,彭月琴.太原市生态河道护岸初探[j].科技情报开发与经济,2007,17(5):279-280.